近年來半導體行業發展迅猛，尤其是高性能計算、人工智能和先進汽車系統的需求持續攀升，傳統單裸片芯片設計已難以滿足當下的功耗、性能、面積（PPA）指標要求。為此，工程師們開始采用多裸片架構，將多個小尺寸裸片集成在單個封裝中。該架構雖提升了芯片的可擴展性與性能，卻也帶來了新的挑戰，其中互連規劃問題尤為突出。而實現不同裸片間的通信，凸點與硅通孔（TSV）的高效規劃，是多裸片集成過程中至關重要的環節。

（圖 1：基于電子表格的凸點規劃示意圖）

在多裸片設計中，芯片間的互連通過布置在裸片表面的微凸點或混合鍵合焊盤實現，這些凸點是裸片與中介層、襯底之間的電連接點?，F代芯片設計往往需要數十萬甚至上百萬個此類連接點，且隨著裸片數量與互連點的增加，規劃和管理這些連接的復雜度也會急劇上升。相關白皮書指出，不合理的凸點規劃會對芯片的布線可行性、布線質量及整體設計效率產生負面影響。

傳統的凸點規劃依靠電子表格、繪圖軟件等簡易圖形工具人工完成，這種方式雖適用于早期僅有數千個連接點的單裸片倒裝芯片設計，卻已無法滿足如今大規模多裸片系統的設計需求。人工規劃不僅耗時費力，還極易出現人為失誤；此外，對某一裸片的凸點布局進行修改后，往往需要對其他裸片或封裝設計做出相應調整，若這些更新未能實現有效同步，后續研發環節便可能出現嚴重的設計錯誤。

為解決上述問題，現代電子設計自動化（EDA）工具具備了自動化凸點規劃功能。設計人員可通過這類工具定義凸點區域 —— 即裸片上用于布置凸點的矩形或不規則區域，且每個區域內的凸點可根據引腳間距、排布間距、對齊方式等約束條件，遵循特定模式進行布置。完成模式定義后，軟件便能快速、精準地自動生成數千個凸點；若區域尺寸或設計約束發生變化，凸點布局也會自動更新，大幅節省設計人員的時間與精力。

信號分配是凸點規劃的另一核心環節，每個凸點都必須與特定的信號、電源線或接地網絡相連。設計人員可手動完成信號分配，也可借助自動化算法，根據線長、布線效率等因素優化凸點布局。自動化信號分配能對整個多裸片系統進行分析，確定信號與凸點的最優映射方式，從而提升芯片整體性能，降低設計復雜度。

除凸點規劃外，設計人員還需對硅通孔（TSV） 進行精細規劃。硅通孔是貫穿硅基裸片的垂直電連接結構，可實現信號和電源從裸片背面到正面布線層的傳輸，在多裸片垂直堆疊的 3D 堆疊芯片設計中尤為關鍵。但硅通孔的結構尺寸相對較大，需要預留足夠的排布間距與禁布區，避免對周邊電路造成損壞；若硅通孔布局不當，會減少邏輯單元的可用面積，還會對時序性能產生不利影響。因此，設計中必須通過精細規劃實現硅通孔的優化布局，同時保證芯片的各項功能不受影響。

現代設計平臺將凸點與硅通孔規劃整合至統一的設計流程中，工程師可通過二維和三維視圖可視化展示各類連接、跟蹤工程設計變更，并執行自動化的設計規則檢查。借助這類工具，能在設計初期及時發現對齊誤差、連接缺失、信號不匹配等問題，從而避免在后續的制造環節產生高成本的失誤。

核心結論

凸點與硅通孔的高效規劃，是多裸片半導體設計成功的關鍵所在。隨著芯片架構的日趨復雜，人工規劃方式已難以滿足設計需求。自動化設計工具與規范化的規劃方法，能幫助工程師管理數百萬個連接點、保證設計精度，并加快產品的上市周期。隨著人工智能、高性能計算等先進技術的持續發展，高效的互連規劃仍將是現代半導體設計的一項基礎要求。