基于互连线单元的电路拓扑结构及互连线单元级联的去嵌方法与流程

技术特征：

1.一种基于互连线单元的电路拓扑结构及互连线单元级联的去嵌方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：分别获取器件测试结构、开路测试结构、直通测试结构、短路测试结构的测试s参数；

步骤2：使用所述开路测试结构的测试s参数，得到焊盘的s参数，将焊盘的s参数从直通测试结构的s参数中去除；

步骤3：将所述直通测试结构中的互连线划分成几个相邻的互连线单元，对每个直通互连线单元建立电路单元的拓扑结构，再建立互连线单元的级联模型，计算得到输入互连线单元、输出互连线单元的s参数；

步骤4：将所述短路测试结构的s参数去除焊盘、输入互连线单元和输出互连线单元的s参数，得到短路测试结构中接地互连线和接地通孔的s参数；

步骤5：将所述器件测试结构的测试s参数去除焊盘、输入互连线单元、输出互连线单元、器件接地互连线和接地通孔的s参数，得到待测器件的s参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中所述电路单元拓扑结构由串联阻抗zs、并联导纳ysub，或由s参数变换而来的其他参数组成的π型拓扑结构组成，而不依赖于具体的电阻、电感、电容。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各直通互连线单元的abcd矩阵参数表达式为

其中，j代表相邻的不同直通互连线单元，为不同直通互连线单元的串联阻抗，为不同直通互连线单元的并联导纳，为不同直通互连线单元的abcd矩阵。

4.根据权利要求1所述的方法，所述直通互连线单元的级联模型中每个直通互连线的abcd矩阵是由划分成几段相邻互连线单元的abcd矩阵相乘。

5.根据权利要求3所述的方法，所述直通互连线单元的abcd矩阵参数

其中，j代表相邻的不同直通互连线单元，为不同直通互连线单元的串联阻抗，为不同直通互连线单元的并联导纳，为不同直通互连线单元的abcd矩阵；

其中，不同直通互连线单元的串联阻抗和并联导纳相互之间满足和互连线单元的长度成正比的关系：其中，lm、ln代表两段直通互连线单元的长度，代表两段直通互连线单元的串联阻抗，代表两段直通互连线单元的并联导纳。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)测量开路测试结构的散射参数[s^open]，并将其变换为导纳参数[y^open]，通过公式计算得到焊盘的abcd矩阵参数

(2)测量直通测试结构的散射参数[s^thru]，并将其变换为abcd矩阵参数[a^thru]，通过公式得到直通测试结构中的互连线的abcd矩阵参数

(3)将直通测试结构中的互连线划分为几个不同的互连线单元，将其中的输入互连线单元记为int1，对应的abcd矩阵参数记为将其中的输出互连线单元记为int2，abcd矩阵参数记为将其他级联的直通互连线单元，即int1和int2之间的互连线单元，记为int3，abcd矩阵参数记为通过关系式计算得到

(4)将焊盘与输入互连线单元int1级联后的abcd矩阵参数记为[aⁱⁿ]，焊盘与输出互连线单元int2级联后的abcd矩阵参数记为[a^out]，分别使用关系式计算得到[aⁱⁿ]，[a^out]；

(5)测量短路测试结构的散射参数[s^short]，并将其变换为abcd矩阵参数[a^short]，通过公式[a^short,via+tl]＝[aⁱⁿ]^-1[a^short][a^out]^-1，获得短路测试结构中接地互连线和接地通孔的abcd矩阵参数[a^short,via+tl]，通过将abcd矩阵参数转换成z参数，得到[z^short,via+tl]；

(6)测量器件测试结构的散射参数[s^dut]，并将其变换为abcd矩阵参数[a^dut]，通过公式[a^dev,via+tl]＝[aⁱⁿ]^-1[a^dut][a^out]^-1，获得包含接地互连线和接地通孔的待测器件的abcd矩阵参数[a^dev,via+tl]，通过将abcd矩阵参数转换成z参数，得到[z^dev,via+tl]；

(7)通过公式[z^dev]＝[z^dev,via+tl]-[z^short,via+tl]，计算得到待测器件的z参数[z^dev]，将z参数转换成s参数，得到待测器件的s参数[s^dev]。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当短路测试结构中互连线单元的宽度和直通结构中相同时，短路测试结构中短路互连线单元的abcd矩阵参数表达式为

其中，j代表不同段落之间的短路互连线单元，为不同短路互连线单元的串联阻抗，为不同短路互连线单元的并联导纳，为不同短路互连线单元的abcd矩阵；所述短路互连线单元的串联阻抗并联导纳和直通互连线单元的串联阻抗并联导纳相互之间分别满足和互连线单元的长度成正比的关系：

其中，km、kn分别代表短路互连线单元和直通互连线单元的长度，分别代表短路互连线单元和直通互连线单元的串联阻抗，分别代表短路互连线单元和直通互连线单元的并联导纳。

8.根据权利要求1、2或7所述的方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)测量开路测试结构的散射参数[s^open]，并将其变换为导纳参数[y^open]，通过公式计算得到焊盘的abcd矩阵参数

(2)测量直通测试结构的散射参数[s^thru]，并将其变换为abcd矩阵参数[a^thru]，通过公式得到直通测试结构中的互连线的abcd矩阵参数

(3)将直通测试结构中的互连线划分为几个不同的互连线单元，将其中的输入互连线单元记为int1，对应的abcd矩阵参数记为将其中的输出互连线单元记为int2，abcd矩阵参数记为将其他级联的直通互连线单元(即int1和int2之间的互连线单元)记为int3，abcd矩阵参数记为通过关系式计算得到

(4)通过直通互连线单元的abcd矩阵参数计算得到int1，int2和int3的串联阻抗以及并联导纳

(5)根据短路互连线单元的串联阻抗并联导纳和直通互连线单元的串联阻抗并联导纳相互之间分别满足和互连线单元的长度成正比的关系，计算得到短路测试结构中接地通孔和器件之间的互连线单元的串联阻抗和并联导纳从而计算得到短路测试结构中接地通孔和器件之间的互连线单元的阻抗[z^short,via+tl]；

(6)将焊盘与输入互连线单元int1级联的abcd矩阵参数记为[aⁱⁿ]，焊盘与输出互连线单元int2级联的abcd矩阵参数记为[a^out]，分别使用关系式计算得到[aⁱⁿ]，[a^out]；

(7)测量器件测试结构的散射参数[s^dut]，并将其变换为abcd矩阵参数[a^dut]，通过公式[a^dev,via+tl]＝[aⁱⁿ]^-1[a^dut][a^out]^-1，获得包含接地互连线和接地通孔的待测器件的abcd矩阵参数[a^dev,via+tl]；

(8)通过公式[z^dev]＝[z^dev,via+tl]-[z^short,via+tl]，计算得到待测器件的z参数[z^dev]，将z参数转换成s参数，得到待测器件的s参数[s^dev]。

技术总结
本发明提供一种基于互连线单元的电路拓扑结构以及级联的去嵌方法，首先对器件测试结构、开路测试结构、直通测试结构、短路测试结构分别进行散射参数测试；将直通测试结构中的互连线划分成几个相邻的互连线单元，对互连线单元建立电路单元的拓扑结构和级联模型，计算直通互连线单元、输入互连线单元、输出互连线单元的散射参数；获取短路测试结构中接地互连线和接地通孔的散射参数；将器件测试结构的测试散射参数去除焊盘、输入互连线单元、输出互连线单元、器件接地互连线以及接地通孔的散射参数，得到待测器件的散射参数。本发明结构简单、高精度并具有可缩放性，可以实现传统技术必须依靠复杂结构或不同方式才能分别实现的性能。

技术研发人员：魏震楠;黄风义;唐旭升;张有明
受保护的技术使用者：东南大学;南京展芯通讯科技有限公司;上海表象信息科技有限公司
技术研发日：2020.05.19
技术公布日：2020.09.18