發熱體、振動器件、電子設備以及移動體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發熱體、振動器件、電子設備以及移動體，例如涉及恒溫槽型石英振蕩器。
【背景技術】
[0002]對于在通信設備或測定器等的基準頻率信號源中使用的石英振蕩器，要求相對于溫度變化為高精度且輸出頻率穩定。通常，作為石英振蕩器中的能夠得到極高的頻率穩定度的石英振蕩器，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收納有石英振子，作為以往的0CX0，例如在專利文獻I中公開了如下的0CX0，該OCXO在具有發熱體的集成電路上配置石英振動元件，并將其與其它電路元件一起配置到封裝內。此外，在專利文獻2中公開了面狀的發熱體。
[0003]【專利文獻I】日本特開2010-213280號公報
[0004]【專利文獻2】日本特開2009-123354號公報
[0005]但是，在專利文獻I所記載的OCXO中，記載了在具有發熱體的集成電路上配置石英振動元件的結構，但通常被供給到發熱體的電力較大，因此根據用于向發熱體供給電力的布線的結構不同，布線所使用的金屬可能產生電迀移，從而造成斷線。此外，在專利文獻2中，設置了將向面狀的發熱體供給電力的導線和發熱體連接起來的布線，但例如在向發熱體供給大電力的情況下，如果在導線與發熱體之間，在沿著表面的方向上使用較長的布線，則布線所使用的金屬可能產生電迀移，從而造成斷線。
【發明內容】
[0006]本發明正是鑒于以上問題點而完成的，根據本發明的幾個方式，能夠提供一種可減少電迀移引起的斷線的可能性的發熱體、使用了該發熱體的振動器件、以及使用了該發熱體或該振動器件的電子設備和移動體。
[0007]本發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用例來實現。
[0008][應用例I]
[0009]本應用例的發熱體包含:發熱單元，其形成于半導體基板；以及輸入單元，其在俯視時與所述發熱單元重疊，用于向所述發熱單元輸入電流，所述輸入單元具有正面和與所述正面相反的背面，所述背面和所述發熱單元被電連接，在所述發熱單元中流過的電流是在所述輸入單元的所述正面與所述背面之間流過而被輸入到所述發熱單元的。
[0010]根據本應用例的發熱體，用于對形成于半導體基板的發熱單元輸入電流的輸入單元被配置成，電流在正面與背面之間流過，因此輸入單元的厚度成為電流流過的距離，輸入單元的面積成為電流流過的截面積。因此，能夠減小在輸入單元中流過的電流的密度，從而能夠減少電迀移引起的斷線的可能性。
[0011][應用例2]
[0012]本應用例的發熱體包含:半導體基板，其形成有擴散電阻層；第I電極，其用于向所述擴散電阻層施加第I電壓；以及第2電極，其用于向所述擴散電阻層施加第2電壓，所述第I電極具有第I面和第2面，所述第I面與所述擴散電阻層接觸，所述第2面是所述第I面的背面，并且俯視時與所述第I面重疊，所述第2電極具有第3面和第4面，所述第3面與所述擴散電阻層接觸，所述第4面是所述第3面的背面，并且俯視時與所述第3面重疊，所述第I電極和所述第2電極在俯視時與形成有所述擴散電阻層的區域重疊，經由所述第I電極、所述第2電極和所述擴散電阻層流過的電流在所述第I面與所述第2面之間、以及所述第3面與所述第4面之間流過。
[0013]根據本應用例的發熱體，對形成于半導體基板的擴散電阻層輸入電流或從該擴散電阻層輸出電流的第I電極和第2電極分別被配置成，電流在與擴散電阻層接觸的面和其背面之間流過，因此第I電極和第2電極的厚度成為電流流過的距離，第I電極和第2電極的面積成為電流流過的截面積。因此，能夠減小在第I電極和第2電極中流過的電流的密度，從而能夠減少電迀移引起的斷線的可能性。
[0014][應用例3]
[0015]在上述應用例的發熱體中，所述第I電極和所述第2電極可以是鋁或以鋁為主要成分的合金。
[0016]根據本應用例的發熱體，即便使用對電迀移的耐量較低的鋁或以鋁為主要成分的合金作為第I電極和第2電極，也能夠減小在第I電極和第2電極中流過的電流的密度，因此能夠減少電迀移引起的斷線的可能性。此外，鋁或以鋁為主要成分的合金價廉且加工性優異，因此能夠減少發熱體的制造成本，并且將第I電極和第2電極容易地形成為期望的形狀。
[0017][應用例4]
[0018]在上述應用例的發熱體中，所述第I電極和所述第2電極可以沿著所述半導體基板的外周緣被配置于同一邊區域。
[0019]根據本應用例的發熱體，能夠將第I電極和第2電極的周邊區域限制為接近規定的邊的同一邊區域，所述周邊區域由于借助與外部電極連接的布線而放熱，因而在半導體基板的表面上成為溫度相對較低的區域。因此，根據本應用例的發熱體，能夠將半導體基板的表面溫度較低的區域匯集到一部分，從而能夠抑制放熱引起的期望區域的發熱效率降低。
[0020][應用例5]
[0021]在上述應用例的發熱體中，也可以是，在所述擴散電阻層上具有絕緣體層、以及形成在所述絕緣體層上的第I焊盤和第2焊盤，所述第I焊盤與所述第2面電連接，并且在俯視時與所述第2面重疊，所述第2焊盤與所述第4面電連接，并且在俯視時與所述第4面重置。
[0022]根據本應用例的發熱體，通過設置第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。
[0023][應用例6]
[0024]在上述應用例的發熱體中，所述第I焊盤和所述第2焊盤的電阻率可以比所述第I電極和所述第2電極低。
[0025]根據本應用例的發熱體，第I焊盤和第2焊盤的電阻率比第I電極和第2電極低，因此電迀移的耐量增高，所以能夠減少電迀移引起的斷線的可能性，并且提高第I焊盤和第2焊盤的形狀的自由度。
[0026][應用例7]
[0027]本應用例的振動器件具有上述任意一個發熱體；以及振動片，所述振動片被配置在所述發熱體的表面。
[0028]振動器件例如是各種振蕩器或傳感器等。
[0029]根據本應用例，由于使用減少了電迀移引起的斷線的可能性的發熱體，因此能夠實現可靠性高的振動器件。
[0030][應用例8]
[0031 ] 在上述應用例的振動器件中，也可以是，所述發熱體具有形成在所述半導體基板上的溫敏元件，所述溫敏元件在俯視時與所述振動片重疊。
[0032]根據本應用例，能夠準確地檢測振動片的溫度，因此能夠實現可靠性更高的振動器件。
[0033][應用例9]
[0034]本應用例的電子設備包含上述任意一個發熱體、或上述任意一個振動器件。
[0035][應用例10]
[0036]本應用例的移動體包含上述任意一個發熱體、或上述任意一個振動器件。
[0037]根據這些應用例的電子設備和移動體，由于包含振動器件，因此能夠實現可靠性高的電子設備和移動體，所述振動器件具有減少了電迀移引起的斷線的可能性的發熱體、或者使用該發熱體進行加熱的振動片。
【附圖說明】
[0038]圖1是本實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)的功能框圖。
[0039]圖2是示出本實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)的構造的剖視圖。
[0040]圖3是示出發熱用IC的電路結構的一例的圖。
[0041]圖4是概略示出第I實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的發熱用IC的布局圖案的圖。
[0042]圖5是圖4的矩形區域A的放大圖。
[0043]圖6是從箭頭B的方向觀察到的圖4的矩形區域A的側視圖。
[0044]圖7是示出發熱用IC所具有的MOS晶體管的布局圖案的一部分的圖。
[0045]圖8是示出比較例的MOS晶體管的布局圖案的一部分的圖。
[0046]圖9是第2實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的、從箭頭B的方向觀察到的發熱用IC的矩形區域A的側視圖。
[0047]圖10是第3實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的、與發熱用IC的矩形區域A對應的區域的放大圖。
[0048]圖11是第3實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熱用IC的矩形區域A對應的區域的側視圖。
[0049]圖12是概略示出第4實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的發熱用IC的布局圖案的圖。
[0050]圖13是圖12的矩形區域A的放大圖。
[0051]圖14是從箭頭B的方向觀察到的圖12的矩形區域A的側視圖。
[0052]圖15是概略示出第5實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)中的發熱用IC的布局圖案的圖。
[0053]圖16是本實施方式的電子設備的功能框圖。
[0054]圖17是示出本實施方式的移動體的一例的圖。
[0055]圖18是概略示出發熱用IC的布局圖案的變形例的圖。
[0056]標號說明
[0057]1:恒溫槽型石英振蕩器(OCXO) ;2:振動片；3:振蕩用電路；4:發熱電路；5:溫度傳感器；6:溫度控制用電路；10:封裝；11:蓋；12:接合線；13:導電性部件；14:電阻；15:MOS晶體管；16:二極管；17:雙極晶體管；20:發熱用IC ；21:半導體基板；22:擴散層；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:電子設備；310:振動器件；312:振動片；314:發熱體；320:CPU ；330:操作部；340:R0M ；350:RAM ；360:通信部；370:顯示部；400:移動體；410:振動器件；420、430、440:控制器；450:電池；460:備用電池。
【具體實施方式】
[0058]下面，參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。另外，以下說明的實施方式不對權利要求所記載的本發明的內容進行不合理限定。并且，以下說明的所有結構并非都是本發明的必要結構要件。
[0059]并且以下，作為本發明的振動器件，列舉恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)為例進行說明，但本發明的振動器件也可以是包含發熱體和振動片的其它種類的器件(例如OCXO以外的振蕩器或傳感器等)。
[0060]1.恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)
[0061]1-1.第I實施方式
[0062]圖1是作為振動器件的一例的本實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)的功能框圖。如圖1所示，本實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO) I構成為包含振動片2、振蕩用電路3、發熱電路4、溫度傳感器5和溫度控制用電路6。另外，本實施方式的恒溫槽型石英振蕩器(OCXO)I也可以構成為省略或變更這些要素的一部分，或者追加其它要素。
[0063]在本實施方式中，振動片2是使用了石英作為基板材料的振動片(石英振子)，例如采用了 AT切或SC切的石英振子。其中，振動片2也可以是SAW(Surface Acoustic Wave:表面聲波)諧振器或MEMS (Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統)振子。此夕卜，作為振動片2的基板材料，除了石英以外，還可使用鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓電單晶體，鋯