面向CMOS图像传感器芯片的3D芯粒(Chiplet)非接触互联技术

作     者：徐志航 徐永烨 马同川 杜力 杜源 XU Zhihang;XU Yongye;MA Tongchuan;DU Li;DU Yuan

作者机构：南京大学电子科学与工程学院南京210023 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2023年第45卷第9期

页      面：3150-3156页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFA0717700) 国家自然科学基金(62211530492,62004096) 

主　　题：芯粒(Chiplet) 电感耦合 3维芯片集成技术 CMOS图像传感器 

摘      要：在后摩尔时代,3D芯粒(Chiplet)通常利用硅通孔(TSV)进行异构集成,其复杂的工艺流程会提高芯片制造的难度和成本。针对背照式(BSI)CMOS图像传感器(CIS)的倒置封装结构,该文提出了一种低成本、低工艺复杂度的3D Chiplet非接触互联技术,利用电感耦合构建了数据源、载波源和接收机3层分布式收发机结构。基于华润上华(CSMC)0.25μm CMOS工艺和东部高科(DB HiTek)0.11μm CIS工艺,通过仿真和流片测试验证了所提出的互联技术的有效性。测试结果表明,该3D Chiplet非接触互联链路采用20 GHz载波频率,收发机通信距离为5~20μm,在数据速率达到200 Mbit/s时,误码率小于10^(-8),接收端功耗为1.09 mW,能效为5.45 pJ/bit。