一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法及装置，实现提取三维集成电路中硅通孔电感的等效电路以达到高效获取硅通孔电感电学参数的目的。根据硅通孔电感的特性设计二端口等效电路的具体结构，构建简单的人工神经网络模型来提取硅通孔电感等效电路，网络的输入为硅通孔电感的设计参数和理论计算的电感，输出为等效电路中的元件值，利用该模型可以提取等效电路并计算硅通孔电感的Y参数。本发明专利技术方法及装置能够快速地提取硅通孔电感等效电路，与仿真软件相比具有很高的准确度和效率。高的准确度和效率。高的准确度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法及装置


[0001]本专利技术涉及三维集成电路领域，具体涉及一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来由于晶体管物理尺寸极限的限制，摩尔定律遇到了前所未有的挑战，为了满足相关领域对芯片算力和存储的需求，芯片行业出现了多种方案，其中三维集成电路受到了广泛的研究。三维集成电路指将多个芯片在垂直方向上进行堆叠，从而使得一个芯片上可以集成更多的元件，提高集成电路的密度，进一步提高芯片的性能。硅通孔封装技术是三维集成电路广泛使用的封装技术之一，多个芯片之间通过硅通孔进行通信，能够有效地改善互连性能，提升运行速度并降低能耗。
[0003]为了实现相关电路功能，芯片中通常会包含一定数量的电感。传统的片上电感会占用很大的芯片面积，消耗大量的金属布线资源，降低器件密度，影响芯片的性能，因此迫切需要提出一种尺寸小、密度高的片上电感结构。在芯片制造过程中出于可靠性的考虑，电路中会插入大量的硅通孔，而它们并不会被全部利用起来，因此芯片中通常会存在很多冗余硅通孔。利用这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)提取硅通孔电感的参数：对硅通孔电感进行仿真，获取硅通孔电感在不同频率下的Y参数，通过改变硅通孔电感的设计参数，包括硅通孔的直径d
tsv
、硅通孔与磁芯空洞之间的距离d
sep
、两个磁芯空洞之间的距离w
mag
以及硅通孔的高度，获得多组数据，并计算硅通孔电感的理论电感值；2)根据硅通孔电感的电学特性，构建由子电路Y
S
和Y
shunt
组成的π型硅通孔电感等效电路，Y
S
两端分别串联一个Y
shunt
，两个Y
shunt
的另一端接地，其中Y
S
的具体结构为电阻R2和电容C1先并联再与电阻R1和电感L1串联，Y
shunt
的具体结构为电阻R3和电容C3先并联再与电容C2串联；3)利用神经网络模型提取硅通孔电感等效电路参数，网络的输入为硅通孔电感的设计参数和理论电感值，网络的输出为硅通孔电感等效电路中电阻、电感和电容对应的电阻值、电感值和电容值，根据硅通孔电感等效电路中的具体元件值计算出神经网络预测的Y参数，与实际的Y参数以及通过理论电感值和预测的L1之差构建的正则项共同构成损失函数，训练网络得到硅通孔电感等效电路参数提取模型；4)给定硅通孔电感的设计参数，利用训练好的硅通孔电感等效电路参数提取模型计算等效电路中的元件值，进而快速地计算Y参数。2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法，其特征在于，所述的硅通孔电感由硅通孔和金属线相连构成环形电感结构，并带有CoZrTa磁芯，所述磁芯与硅通孔垂直，且磁芯与硅通孔之间存在两个磁芯空洞。3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法，其特征在于，步骤2)中硅通孔电感等效电路使用二端口π模型，其Y参数表示为：其中Y
11
、Y
12
、Y
21
和Y
22
为随频率变化的复数，等效电路中有Y
11
＝Y
22
，Y
12
＝Y
21
；根据等效电路与Y参数的关系，子电路的Y参数表示为：Y
S
＝
‑
Y
12
，Y
shunt
＝Y
11
+Y
12
。4.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的硅通孔电感等效电路参数提取方法，其特征在于，步骤3)中理论电感值的计算方法为：L＝n
２
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓成，董晓，温晨怡，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：