發(fā)熱體、振動(dòng)器件、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)熱體、振動(dòng)器件、電子設(shè)備以及移動(dòng)體，例如涉及恒溫槽型石英振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于在通信設(shè)備或測(cè)定器等的基準(zhǔn)頻率信號(hào)源中使用的石英振蕩器，要求相對(duì)于溫度變化為高精度且輸出頻率穩(wěn)定。通常，作為石英振蕩器中的能夠得到極高的頻率穩(wěn)定度的石英振蕩器，公知有恒溫槽型石英振蕩器(OCXO:Oven Controlled CrystalOscillator)。OCXO在被控制為恒定溫度的恒溫槽內(nèi)收納有石英振子，作為以往的0CX0，例如在專利文獻(xiàn)I中公開了如下的石英振蕩器，該石英振蕩器配置被封入到了封裝的石英振子和發(fā)熱體，并具有在石英振子的周圍設(shè)置了熱傳導(dǎo)性高的部件的基板，以通過(guò)發(fā)熱體對(duì)石英振子整體進(jìn)行加熱。此外，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的OCXO:其在具有發(fā)熱體的集成電路上配置石英振動(dòng)元件，并將其與其它電路元件一起配置到封裝內(nèi)。
[0003]【專利文獻(xiàn)I】日本特開2008-60716號(hào)公報(bào)
[0004]【專利文獻(xiàn)2】日本特開2010-213280號(hào)公報(bào)
[0005]但是，在專利文獻(xiàn)I所記載的石英振蕩器中，為了使振蕩器的頻率穩(wěn)定，必須對(duì)被封入到了封裝的石英振子整體進(jìn)行加熱，通常必須增大由發(fā)熱體進(jìn)行加熱的區(qū)域，因此存在由發(fā)熱體消耗的電力增大的問(wèn)題。此外，在專利文獻(xiàn)2所記載的OCXO中，記載了在具有發(fā)熱體的集成電路上配置石英振動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)，但根據(jù)發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)、或者發(fā)熱體與石英振動(dòng)元件之間的配置關(guān)系不同，存在可能無(wú)法有效地對(duì)石英振動(dòng)元件進(jìn)行加熱的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明正是鑒于以上問(wèn)題點(diǎn)而完成的，根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，能夠提供一種可使期望的區(qū)域高效地發(fā)熱的發(fā)熱體、可高效地加熱振動(dòng)片的振動(dòng)器件、以及使用了該發(fā)熱體或該振動(dòng)器件的電子設(shè)備和移動(dòng)體。
[0007]本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008][應(yīng)用例I]
[0009]本應(yīng)用例的發(fā)熱體包含:發(fā)熱單元，其形成于半導(dǎo)體基板，具有第I區(qū)域和第2區(qū)域；以及第3區(qū)域，其形成于所述半導(dǎo)體基板的表面，所述發(fā)熱單元由于所述第I區(qū)域與所述第2區(qū)域之間被施加電位差而發(fā)熱，所述第3區(qū)域是如下的區(qū)域:被配置為在俯視所述半導(dǎo)體基板時(shí)與連接所述第I區(qū)域和所述第2區(qū)域的假想直線相交，并且發(fā)熱量比所述第I區(qū)域和所述第2區(qū)域小。
[0010]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，在第I區(qū)域與第2區(qū)域之間流過(guò)的電流繞過(guò)第3區(qū)域流過(guò)從而不流向第3區(qū)域，或者相比在第I區(qū)域與第2區(qū)域之間流過(guò)的電流、減少在第3區(qū)域中流過(guò)的電流，由此第3區(qū)域的發(fā)熱量比第I區(qū)域和第2區(qū)域的發(fā)熱量少。即，不使第3區(qū)域發(fā)熱，或者即便使其發(fā)熱、發(fā)熱量也較少，因此在第I區(qū)域與第2區(qū)域之間流過(guò)的電流能夠使第I區(qū)域和第2區(qū)域高效地發(fā)熱。因此，在第I區(qū)域與第2區(qū)域之間流過(guò)的電流能夠使半導(dǎo)體基板的期望區(qū)域高效地發(fā)熱，并且不需要發(fā)熱的區(qū)域中的發(fā)熱量較少。其結(jié)果，能夠減少在發(fā)熱體中流過(guò)的電流。
[0011][應(yīng)用例2]
[0012]在上述應(yīng)用例的發(fā)熱體中，所述第3區(qū)域可以是電阻率比所述第I區(qū)域和所述第2區(qū)域高的區(qū)域。
[0013]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，電流能夠以繞過(guò)電阻率比第I區(qū)域和第2區(qū)域高的第3區(qū)域的方式，流過(guò)第I區(qū)域與第2區(qū)域之間。
[0014][應(yīng)用例3]
[0015]本應(yīng)用例的發(fā)熱體包含:半導(dǎo)體基板，其形成有擴(kuò)散電阻層；第I電極，其用于向所述擴(kuò)散電阻層施加第I電壓，第2電極，其用于向所述擴(kuò)散電阻層施加第2電壓，所述發(fā)熱體具有與所述擴(kuò)散電阻層相比電阻率高的區(qū)域，在俯視所述半導(dǎo)體基板時(shí)，該電阻率高的區(qū)域與連接所述第I電極和所述第2電極的假想直線相交。
[0016]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，在第I電極與第2電極之間流過(guò)的電流以繞過(guò)電阻率比擴(kuò)散電阻層高的區(qū)域的方式流過(guò)。因此，在第I電極與第2電極之間流過(guò)的電流在形成于半導(dǎo)體基板的擴(kuò)散電阻層中，以比連接第I電極和第2電極的直線長(zhǎng)的路徑流過(guò)，因此能夠使俯視半導(dǎo)體基板時(shí)的期望區(qū)域高效地發(fā)熱，并且在不需要發(fā)熱的區(qū)域中，不進(jìn)行發(fā)熱。其結(jié)果，能夠減少在發(fā)熱體中流過(guò)的電流。
[0017][應(yīng)用例4]
[0018]在上述應(yīng)用例的發(fā)熱體中，所述電阻率高的區(qū)域可以是未形成所述擴(kuò)散電阻層的區(qū)域。
[0019]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，在未形成擴(kuò)散電阻層的區(qū)域中不流過(guò)電流，或者在未形成擴(kuò)散電阻層的區(qū)域中流過(guò)的電流比在擴(kuò)散電阻層中流過(guò)的電流少，因此在第I電極與第2電極之間，電流能夠以繞過(guò)未形成該擴(kuò)散電阻層的區(qū)域的方式流過(guò)。
[0020][應(yīng)用例5]
[0021]在上述應(yīng)用例的發(fā)熱體中，所述電阻率高的區(qū)域可以是形成有晶體管的區(qū)域。
[0022]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，通過(guò)使晶體管截止、在形成有該晶體管的區(qū)域中不流過(guò)電流，或者在形成有該晶體管的區(qū)域中流過(guò)的電流比在擴(kuò)散電阻層中流過(guò)的電流少，因此在第I電極與第2電極之間，電流能夠以繞過(guò)形成有該晶體管的區(qū)域的方式流過(guò)。
[0023][應(yīng)用例6]
[0024]在上述應(yīng)用例的發(fā)熱體中，所述第I電極和所述第2電極可以沿著所述半導(dǎo)體基板的外周緣被配置于同一邊區(qū)域。
[0025]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，能夠?qū)⒌贗電極和第2電極的周邊區(qū)域限制為接近規(guī)定的邊的同一邊區(qū)域，所述周邊區(qū)域由于借助與外部電極連接的布線的放熱，而在半導(dǎo)體基板的俯視時(shí)成為溫度相對(duì)較低的區(qū)域。因此，根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，能夠?qū)雽?dǎo)體基板的表面溫度較低的區(qū)域匯集到一部分，從而能夠抑制放熱引起的期望區(qū)域的發(fā)熱效率降低。
[0026][應(yīng)用例7]
[0027]在上述應(yīng)用例的發(fā)熱體中，所述擴(kuò)散電阻層可以由在所述半導(dǎo)體基板的表面摻入有雜質(zhì)的層構(gòu)成。
[0028]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，能夠以成為期望形狀的方式，在半導(dǎo)體基板上容易地形成擴(kuò)散電阻層。
[0029][應(yīng)用例8]
[0030]在上述應(yīng)用例的發(fā)熱體中，所述擴(kuò)散電阻層可以由在所述半導(dǎo)體基板的表面摻入有雜質(zhì)的層、和導(dǎo)體層構(gòu)成。
[0031]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，擴(kuò)散電阻層具有比較低的電阻率，因此能夠抑制成為過(guò)多的發(fā)熱量的情況。此外，通過(guò)導(dǎo)體層，能夠?qū)U(kuò)散電阻層的電阻率調(diào)整為期望的值，能夠提高設(shè)計(jì)的自由度。
[0032][應(yīng)用例9]
[0033]上述應(yīng)用例的發(fā)熱體可以在所述擴(kuò)散電阻層上具有絕緣體層，在所述絕緣體層的表面，形成有與所述第I電極電連接的第I焊盤、和與所述第2電極電連接的第2焊盤。
[0034]根據(jù)本應(yīng)用例的發(fā)熱體，通過(guò)設(shè)置第I焊盤和第2焊盤，不需要將第I電極和第2電極直接布線連接到外部電極，從而與外部的布線方法的自由度提高。
[0035][應(yīng)用例10]
[0036]在上述應(yīng)用例的發(fā)熱體中，也可以是，所述第I焊盤在俯視時(shí)與所述第I電極重疊，所述第2焊盤在俯視時(shí)與所述第2電極重疊。
[0037][應(yīng)用例11]
[0038]本應(yīng)用例的振動(dòng)器件具有上述任意一個(gè)發(fā)熱體；以及振動(dòng)片，所述振動(dòng)片被配置在所述發(fā)熱體的表面。
[0039]振動(dòng)器件例如是各種振蕩器或傳感器等。
[0040]根據(jù)本應(yīng)用例的振動(dòng)器件，使用在俯視半導(dǎo)體基板時(shí)的期望區(qū)域中進(jìn)行發(fā)熱的發(fā)熱體，因此能夠通過(guò)在發(fā)熱體的期望區(qū)域中配置振動(dòng)片，高效地對(duì)振動(dòng)片進(jìn)行加熱。因此，根據(jù)本應(yīng)用例，能夠減少發(fā)熱體的功耗，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的振動(dòng)器件。
[0041][應(yīng)用例12]
[0042]在上述應(yīng)用例的振動(dòng)器件中，也可以是，所述發(fā)熱體具有形成于所述半導(dǎo)體基板的溫敏元件，所述溫敏元件在俯視時(shí)與所述振動(dòng)片重疊。
[0043]根據(jù)本應(yīng)用例，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)振動(dòng)片的溫度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性更高的振動(dòng)器件。
[0044][應(yīng)用例13]
[0045]本應(yīng)用例的電子設(shè)備包含上述任意一個(gè)發(fā)熱體、或上述任意一個(gè)振動(dòng)器件。
[0046][應(yīng)用例14]
[0047]本應(yīng)用例的移動(dòng)體包含上述任意一個(gè)發(fā)熱體、或上述任意一個(gè)振動(dòng)器件。
[0048]根據(jù)這些應(yīng)用例的電子設(shè)備和移動(dòng)體，由于包含振動(dòng)器件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)減少了功耗的電子設(shè)備和移動(dòng)體，所述振動(dòng)器件具有能夠使期望的區(qū)域高效地發(fā)熱的發(fā)熱體、或者使用該發(fā)熱體有效地進(jìn)行加熱的振動(dòng)片。
【附圖說(shuō)明】
[0049]圖1是本實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)的功能框圖。
[0050]圖2是示出本實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)的構(gòu)造的剖視圖。
[0051]圖3是示出發(fā)熱用IC的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0052]圖4是概略示出第I實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的發(fā)熱用IC的布局圖案的圖。
[0053]圖5是圖4的矩形區(qū)域A的放大圖。
[0054]圖6是從箭頭B的方向觀察到的圖4的矩形區(qū)域A的側(cè)視圖。
[0055]圖7是示出發(fā)熱用IC所具有的MOS晶體管的布局圖案的一部分的圖。
[0056]圖8是示出比較例的MOS晶體管的布局圖案的一部分的圖。
[0057]圖9是第2實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的、從箭頭B的方向觀察到的發(fā)熱用IC的矩形區(qū)域A的側(cè)視圖。
[0058]圖10是第3實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的、與發(fā)熱用IC的矩形區(qū)域A對(duì)應(yīng)的區(qū)域的放大圖。
[0059]圖11是第3實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的、從箭頭B的方向觀察到的與發(fā)熱用IC的矩形區(qū)域A對(duì)應(yīng)的區(qū)域的側(cè)視圖。
[0060]圖12是概略示出第4實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的發(fā)熱用IC的布局圖案的圖。
[0061]圖13是圖12的矩形區(qū)域A的放大圖。
[0062]圖14是從箭頭B的方向觀察到的圖12的矩形區(qū)域A的側(cè)視圖。
[0063]圖15是概略示出第5實(shí)施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的發(fā)熱用IC的布局圖案的圖。
[0064]圖16是本實(shí)施方式的電子設(shè)備的功能框圖。
[0065]圖17是示出本實(shí)施方式的移動(dòng)體的一例的圖。
[0066]圖18是概略示出發(fā)熱用IC的布局圖案的變形例的圖。
[0067]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0068]1:恒溫槽型石英振蕩器(OCXO) ;2:振動(dòng)片；3:振蕩用電路；4:發(fā)熱電路；5:溫度傳感器；6:溫度控制用電路；10:封裝；11:蓋；12:接合線；13:導(dǎo)電性部件；14:電阻；15:MOS晶體管；16:二極管；17:雙極晶體管；20:發(fā)熱用IC ；21:半導(dǎo)體基板；22:擴(kuò)散層；23、23a,23b:狹縫；24:絕緣層;25a、25b:通孔；26a?261,26η?26q:焊盤(電極)；27:表面保護(hù)膜；28:多晶硅布線；29:娃化物；30:振蕩用IC ；40a:多晶硅布線；41a?411:焊盤；41m:布線；300:電子設(shè)備；310:振動(dòng)器件；312:振動(dòng)片；314:發(fā)熱體；320:CPU ；330:操作部；340:R0M ；350:RAM ；360:通信部；370:顯示部；400:移動(dòng)體；410:振動(dòng)器件；420、430、440:控制器；450:電池；460: