面向CMOS图像传感器芯片的3D 芯粒(Chiplet) 非接触互联技术

来源：电子与信息学报杂志2023年第9期北京时间：

作者：徐志航, 徐永烨, 马同川, 杜力, 杜源

单位：南京大学电子科学与工程学院 南京 210023

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)0.25 μm CMOS工艺和东部高科(DB HiTek)0.11 μm 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5～20 μm，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。

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

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