1965年随着摩尔定律的提出,集成电路的晶体管数目呈现指数型增长,这使得集成电路集成度不断提高,处理信息的速度和能力也越来越强,极大的推动了信息产业的快速发展,同时也促使电子、计算机技术的快速发展,电子产品更新迭代速度越来越快,电子产品朝着尺寸微型化、结构复杂化、功能多元化方向发展。但是半导体制程工艺特征尺寸不断提升至纳米级,已经和Si原子半径0.117nm处于同一数量级,想要继续靠减小尺寸来提高集成度已经变得很困难,这就促使人们将目标转到封装角度来解决集成度的问题。硅通孔（Through Silicon Via,TSV）互连技术是一种相对于引线键合、芯片倒装的一种新兴技术,TSV技术可以减小堆叠芯片中的互连线长度,减小封装体的尺寸和重量,增加封装密度。因此本文重点研究TSV信号通道的传输特性。本文对四种结构的TSV进行HFSS频域仿真,分析不同结构的优缺点,比较每种结构的传输特性,在此研究的基础上,提出一种兼具多种结构优点的一种新型结构—同轴环锥形TSV,之后对同轴环锥形TSV进行寄生参数的提取,并利用Q3D仿真验证寄生参数的正确性,最后建立同轴环锥形TSV等效电路。在验证同轴环锥形TSV寄生参数提取经验式正确性的基础上,采用单一变量法,通过HFSS仿真,进一步分析同轴环锥形TSV的各个物理结构参数,包括内外环填充介质厚度、内外环金属厚度、隔离层介质厚度、TSV高度、TSV侧壁倾角等对传输特性的具体影响,并构建了优化后的结构参数模型,并与之前的结构进行对比。在0-40GHz内,优化后的回波损耗整体在-38d B以下,相对于优化前的-18d B,有了很显著的提高,在10GHz以上的每个信号频率,回波损耗几乎都减小了20d B。在0-40GHz内,优化后的插入损耗整体在-0.006d B以上,相对于优化前的-0.09d B,优化效果比较明显。通过对同轴环锥形TSV结构优化前后的S参数的对比,优化后结构的传输性能明显有了很大提高,优化后的结构更有利于信号的传输。