随着三维集成电路的快速发展，TSV作为其中的关键技术，受到越来越多的人的重视。本文建立了TSV的电学模型，提取了TSV模型中的各元件的参数，通过三维仿真软件HFSS对TSV进行了验证，提取了TSV模型的S参数。从频域和时域两方面对TSV模型进行了信号完整性分析。在频域特性分析中，我们分析一些重要的设计参数对TSV的传输特性的影响。在时域特性分析中，我们通过TDR/TDT和眼图来分析信号的完整性。本文将TSV的耦合噪声进行建模与分析，研究了TSV的噪声耦合特性，我们提出了一种新的抑制噪声耦合的方法—屏蔽TSV技术，在时域与频域下分别研究了屏蔽TSV结构对TSV耦合噪声的抑制作用。通过研究TSV的噪声耦合串扰特性，我们可以有效的抑制三维集成电路中的耦合噪声，提高系统的性能。