振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体的制作方法

振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体。所述振荡电路在半导体基板上具有：振荡用电路，其使振子振荡；输出电路，其被输入从振荡用电路输出的信号并输出振荡信号；连接端子(Vcc)，其被施加电力；第一布线，其从连接端子(Vcc)连接到输出电路；第二布线，其经由第一布线上的连接节点而与第一布线连接，并从连接节点连接到振荡用电路，其中，第一布线的从连接端子(Vcc)起到连接节点为止的布线的长度与第二布线的长度相比而较短。
【专利说明】
振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
[0001] 本发明涉及振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002] 构成温度补偿型水晶振荡器（TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)的AT切割晶体振子，通过周围温度的变化而使频率以如下方式产生变动，即， 以25°C附近为拐点而描绘以3次曲线近似的曲线。此外，由于构成振荡器的振荡电路等也具 有温度特性，因此，通过这些影响也会使频率产生变动。在TCX0中，通过在温度补偿电路中 生成对该频率变动进行补偿的电压信号，并通过向设置于振荡电路的变容二极管施加所述 电压信号，从而对相对于周围温度的变化的频率变动进行抑制以实现较高的频率精度。
[0003] 作为这种TCX0的一个示例，专利文献1公开了如下结构，即，在使用了具有振荡电 路、输出缓冲电路、温度传感器电路的半导体基板的TCX0中，将输出缓冲电路和温度传感器 电路配置在半导体基板的对角线上的角落部或同一边上的角落部。
[0004] 在专利文献1的这种TCX0中，通常情况下用于向作为一个发热源的输出电路和振 荡电路供给电力的布线（电源布线以及接地布线)被共用化。此外，通常情况下用于供给电 力的布线与其他的布线相比而较粗、即电阻较低。因此，存在如下的可能性，即，从作为一个 发热源的输出电路产生的热量经由用于供给电力的布线而向其他电路、例如振荡电路传 递，从而使输出频率产生变动。
[0005] 专利文献1:日本特开2007 - 67967号公报

【发明内容】

[0006] 本发明是鉴于如上的问题而被完成的发明，根据本发明的几个方式，能够提供可 使频率变动降低的振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体。
[0007] 本发明是为了解决前述的课题的至少一部分而被完成的发明，并能够作为以下的 方式或应用例而实现。
[0008] 应用例1
[0009] 本应用例所涉及的振荡电路在半导体基板上具有：
[0010] 振荡用电路，其与振子连接并使所述振子振荡；
[0011] 输出电路，其被输入从所述振荡用电路输出的信号，并输出振荡信号；
[0012] 衬垫，其被施加电力；
[0013] 第一布线，其从所述衬垫连接到所述输出电路；
[0014] 第二布线，其经由所述第一布线上的连接节点而与所述第一布线连接，并从所述 连接节点连接到所述振荡用电路，
[0015] 所述第一布线的从所述衬垫到所述连接节点为止的布线的长度与所述第二布线 的长度相比而较短。
[0016] 根据本应用例，由于输出电路所产生的热量经由第一布线以及衬垫而向外部释 放，因此，能够降低其经由第一布线以及第二布线而被传递到振荡用电路的情况。因而，例 如，在构成了振荡器的情况下能够实现可使频率变动降低的振荡电路。
[0017] 应用例2
[0018] 在上述的振荡电路中，也可以采用如下方式，即，所述第一布线的从所述衬垫到所 述连接节点为止的布线的长度与所述第一布线的从所述输出电路到所述连接节点为止的 布线的长度相比而较短。
[0019] 根据本应用例，由于第一布线的从输出电路到连接节点为止的布线较长，因此，热 量将从该布线向空间内释放。由此，能够降低输出电路所产生的热量经由第一布线以及第 二布线而被传递到振荡用电路的情况。因而，例如，在构成了振荡器的情况下能够实现可使 频率变动降低的振荡电路。
[0020] 应用例3
[0021 ]在上述的振荡电路中，也可以采用如下方式，即，所述第一布线具有低通滤波器特 性。
[0022] 根据本应用例，能够降低输出电路所产生的高频的噪声经由第一布线以及第二布 线而被传递到振荡用电路的情况。因而，能够实现动作的可靠性较高的振荡电路。
[0023] 应用例4
[0024] 在上述的振荡电路中，也可以采用如下方式，即，所述第一布线具有在所述输出电 路与所述连接节点之间相互分离的第一区域和第二区域，所述振荡电路还具有对所述第一 区域和所述第二区域进行电连接的电子元件。
[0025] 电子元件为，例如电感器或电阻等。
[0026] 根据本应用例，由于第一布线被分离，因此，能够降低热量的传递。此外，热量能够 经由电子元件而向空间内释放。因而，例如，在构成了振荡器的情况下能够实现可使频率变 动降低的振荡电路。
[0027] 应用例5
[0028] 本应用例所涉及的振荡器具有:权利要求1至4中的任一项所述的振荡电路;所述 振子;对所述振荡电路和所述振子进行收纳的容器。
[0029] 根据本应用例，由于输出电路所产生的热量经由第一布线以及衬垫而向外部释 放，因此，能够降低其经由第一布线以及第二布线而被传递到振荡用电路的情况。因而，能 够实现使频率变动降低的振荡器。
[0030] 应用例6
[0031] 本应用例所涉及的电子设备为，具有上述的任意一种振荡电路的电子设备。
[0032] 应用例7
[0033] 本应用例所涉及的移动体为，具有上述的任意一种的振荡电路的移动体。
[0034] 根据这些应用例，由于使用了在构成振荡器的情况下可使频率变动降低的振荡电 路，因此，能够实现可靠性较高的电子设备以及移动体。
【附图说明】
[0035] 图1为本实施方式所涉及的振荡电路1的电路图。
[0036] 图2为振汤用电路10的电路图。
[0037]图3为输出电路30的电路图。
[0038]图4为振幅控制电路20的电路图。
[0039] 图5为模式化地表示第一具体例所涉及的振荡电路1的布局结构的俯视图。
[0040] 图6为模式化地表示第二具体例所涉及的振荡电路1的布局结构的俯视图。
[0041 ]图7为模式化地表示本实施方式所涉及的振荡器1000的剖视图。
[0042]图8为模式化地表示改变例所涉及的振荡器1000a的剖视图。
[0043]图9为本实施方式所涉及的电子设备300的功能框图。
[0044] 图10为表示作为电子设备300的一个示例的智能手机的外观的一个示例的图。
[0045] 图11为表示本实施方式所涉及的移动体400的一个示例的图(俯视图）。
【具体实施方式】
[0046] 以下，使用附图来对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。所使用的附图为 便于说明的附图。另外，在下文中所说明的实施方式并非是对权利要求书所记载的本发明 的内容进行不当限定的方式。此外，在下文中所说明的全部结构并不一定都是作为本发明 的结构要件所必需的。
[0047] 1.振荡电路
[0048] 1 一1.电路结构
[0049] 图1为本实施方式所涉及的振荡电路1的电路图。如图1所示，本实施方式所涉及的 振荡电路1与振子3连接而成为温度补偿型振荡器。
[0050] 在本实施方式中，振子3为，将水晶用作基板材料的水晶振子，例如，使用了AT切割 或SC切割的水晶振子、音叉型的水晶振子。振子3也可以是SAW(Surface Acoustic Wave，面 声波)谐振子或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems微机电系统)振子。此外，作为振 子3的基板材料，除了水晶以外，还能够使用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶体、或锆钛酸铅等压 电陶瓷等压电材料、或硅半导体材料等。作为振子3的激励方法，既可以使用基于压电效应 的方法，也可以使用由库伦力实施的静电驱动。另外，虽然本实施方式的振子3被设为使基 板材料单片化的芯片形状的元件，但并不限于此，也可以使用将芯片形状的元件封入到容 器中的振动装置。
[0051] 在本实施方式中，振荡电路1被构成为，在半导体基板上包括振荡用电路10、输出 电路30、温度补偿电路40("特性调节用电路"的一个示例）、温敏元件41、稳压电路50、存储 器60、开关电路70以及串行接口（I/F)电路80。此外，振荡电路1在半导体基板上设置有作为 电源端子的V c c端子(被施加电力的第一"衬垫"的一个不例）、作为接地端子的GND端子(被 施加电力的第二"衬垫"的一个示例）、作为输出端子的OUT端子、作为测试端子或被输入对 振荡电路1进行控制的信号的端子的TP端子、作为与振子3连接的连接端子的XI端子以及X0 端子。Vcc端子、GND端子、OUT端子以及TP端子还与振荡器的外部端子(未图示)连接。另外， 本实施方式的振荡电路1也可以设为将这些要素的一部分省略或变更、或者追加了其他的 要素的结构。
[0052] 振荡用电路10为，与振子3连接并用于使振子3振荡的电路，其对振子3的输出信号 进行放大并向振子3进行反馈。振荡用电路10输出基于振子3的振荡而获得的振荡信号。 [0053]温度补偿电路40根据从温敏元件41所输出的信号，将温度作为变量而产生对应于 振子3的频率温度特性的温度补偿电压，以使得振荡用电路10的振荡频率与温度无关而成 为恒定。该温度补偿电压被施加于作为振荡用电路10的负载电容而发挥功能的可变电容元 件(未图示)的一端，从而使振荡频率受到控制。
[0054] 输出电路30的信号生成电路31被输入来自振荡用电路10的振荡信号，并生成外部 输出用的振荡信号且将其输出。
[0055] 输出电路30的振幅控制电路20为，用于对信号生成电路31所输出的振荡信号的振 幅进行控制的电路。振幅控制电路20具有对信号生成电路31所输出的振荡信号的振幅进行 控制的振幅控制部和发热部。如后文所述，发热部基于振荡用电路1 〇与振幅控制电路20的 振幅控制部的动作状态，而对被输入的直流电流实施控制。
[0056]稳压电路50根据从Vcc端子被供给的电源电压，而生成成为振荡用电路10、温度补 偿电路40、输出电路30的电源电压或基准电压的恒定的输出电压Vreg。
[0057]存储器60被构成为，具有未图示的非易失性存储器和寄存器，并从外部端子经由 串行接口电路80而实施相对于非易失性存储器或寄存器的读写。在本实施方式中，在构成 了振荡器的情况下，由于与外部端子连接的振荡电路1的端子只有乂(^、6勵、01]1^?这四个， 因此，串行接口电路80也可以设为，例如在Vcc端子的电压与阈值相比而较高时，接收从TP 端子被外部输入的时钟信号SCLK和从OUT端子被外部输入的数据信号DATA，且相对于未图 示的非易失性存储器或者内部寄存器而实施数据的读/写。存储器60也可以存储用于对振 荡用电路10、输出电路30以及特性调节用电路(温度补偿电路40)中的至少一个进行控制的 数据。由此，能够实现可容易地对振荡用电路10、输出电路30以及特性调节用电路(温度补 偿电路40)中的至少一个进行控制的振荡电路1。
[0058]开关电路70为，用于切换温度补偿电路40与电连接于输出电路30的输出侧的OUT 端子之间的电连接的电路。
[0059]在本实施方式中，在被输入至TP端子的信号为低电平（第一模式的一个不例）时， 开关电路70以不使温度补偿电路40与OUT端子电连接的方式而被实施控制，从而从输出电 路30被输出的振荡信号向OUT端子输出。此外，如后文所述，在被输入至TP端子的信号为低 电平时，振幅控制电路20的发热部的动作被停止。
[0060]另一方面，在被输入至TP端子的信号为高电平（第二模式的一个示例）时，开关电 路70以使温度补偿电路40与OUT端子电连接的方式而被实施控制，从而来自输出电路30的 振荡信号的输出被停止，温度补偿电路40的输出信号（温度补偿电压）向OUT端子输出。此 外，如后文所述，在被输入至TP端子的信号为高电平时，振幅控制电路20的发热部根据振荡 用电路10与振幅控制电路20的振幅控制部之间的动作状态，而对被输入的直流电流实施控 制。
[0061 ]在作为使用于蜂窝等的GPS用途的TCX0而被使用的情况下，例如要求有±0.5ppm 这样的较高的频率温度补偿精度。因此，在本实施方式中，通过稳压电路50而使输出电路30 的输出电压振幅稳定化，并且，从低耗电流化的观点出发，输出电路30输出对输出振幅进行 了抑制的削波正弦波波形。在本实施方式中，能够通过振幅控制电路2 0而在例如0.8~ 1.2Vpp的范围内对输出电路30的输出振幅进行调节，而且设为在振幅控制电路20中内置了 与以往相比更小型的发热电路的结构。此外，在本实施方式中，在存储器60中设置有用于与 振子3的频率相对应地对振荡用电路10的振荡级电流进行调节与选择的振荡级电流调节寄 存器IOSC_ADJ(用于对振荡用电路10进行控制的数据）、用于选择是否通过设置在输出电 路30的内部的分频电路而对振荡信号进行分频并输出的分频切换寄存器DIV(用于对输出 电路30进行控制的数据）、用于对输出电路30所输出的削波正弦波波的振荡信号的振幅电 平进行调节的输出电平调节寄存器VOUT_ADJ(用于对振幅控制电路20进行控制的数据）， 以与基于存储在这些寄存器中的数据的设定状态联动的方式，对在振幅控制电路20的内部 的发热电路中流通的电流量实施控制。
[0062]另外，这些寄存器的设定值例如在振荡电路1的制造时被存储于存储器60所具有 的非易失性存储器中，并在作为振荡器而被组装之后的电源接通时从非易失性存储器向各 寄存器中写入设定值。此外，例如在振荡电路1的制造时，在非易失性存储器中，还存储有被 输入至温度补偿电路40的温度补偿数据(对应于振子3的频率温度特性的0次、1次、3次的各 系数值(也可以包括4次或5次的各系数值）、或者与温度和温度补偿电压相对应的表等）（用 于对温度补偿电路40进行控制的数据）。
[0063]振荡用电路的结构
[0064]图2为图1的振荡用电路10的电路图。如图2所不，振荡用电路10具备振荡部11和电 流源电路12。振荡部11通过与振子3连接而构成为皮尔斯型的振荡电路。在振荡部11中，作 为与振子3并联的可变电容元件的变容二极管VCD1、VCD2被串联连接，并通过向变容二极管 VCD1、VCD2施加温度补偿电压从而使振荡部11的电容值相对于温度而发生变化，由此而输 出振子3的频率温度特性被实施了补偿的振荡信号。
[0065]电流源电路12通过差动放大器AMP1、PM0S晶体管M2、双极晶体管Q2、以及并联连接 有电阻R1与多个电阻R2的电流调节部，从而生成成为振荡级电流lose的基准的电流Iref。 电流Iref通过4位的I0SC_ADJ的设定值而被调节。PM0S晶体管Ml的栅极宽度的尺寸与PM0S 晶体管M2的栅极宽度的尺寸例如具有10:1的比例。PM0S晶体管M3的栅极宽度的尺寸与PM0S 晶体管M4的栅极宽度的尺寸也具有同样的尺寸比。例如，当设为Iref = 20μΑ时，10倍的200μ Α作为振荡级电流而被供给到振荡部11。由差动放大器ΑΜΡ2、PM0S晶体管Μ4、流有偏置电流 Ibias的电流源、PM0S晶体管M5、M6构成的电路为，用于进一步抑制被级联连接的PM0S晶体 管M1、M3中流过的振荡级电流lose的电源依赖的电路。该电路为，在要求有较高的频率精度 的TCX0中，与级联电路相比而使电流源所输出的电流的电源依赖进一步降低的增益增强型 的级联电路。该级联电路对基准侧的PM0S晶体管M4的源电压进行监视，并在电源电压(Vcc 端子的电压）发生了变动的情况下，通过差动放大器AMP2来控制PM0S晶体管M3、M4的栅电 压，从而进一步抑制PM0S晶体管M1、M2的源极与漏极间的电位差的变化。作为电流源电路12 的输出电阻，进一步提高了差动放大器AMP2的增益倍率。由此相对于电源电压的变动而使 振荡级电流lose稳定化，并抑制了振荡部11的振荡频率变动。
[0066]输出电路的结构
[0067]图3为图1的输出电路30的电路图。如图3所示，输出电路30在Vreg端子中被施加稳 压电路50的输出电压Vreg，而在Velip端子中被施加用于得到振幅控制电路20中所生成的 削波正弦波波输出的削波电压Vcl ip。输出电路30具备分频电路，并被构成为，能够通过DIV 端子的电压电平而选择是否对输入至IN端子的信号(振荡用电路10所输出的振荡信号)进 行2分频。在本实施方式中，在分频切换寄存器DIV的设定值为0时，DIV端子被设定为低电 平，输入信号未被分频，并通过由M0S晶体管M31~M34构成的倒相器而使极性反转，从而使 节点VBUF1的信号向NOR电路N0R1传递。另一方面，在分频切换寄存器DIV的设定值为1时， DIV端子被设定为高电平，输入信号通过分频电路而被分频成1/2,从而节点VBUF1的信号向 NOR电路N0R1传递。
[0068]此外，输出电路30在TP端子为低电平时成为可动作状态，在TP端子为高电平时成 为动作停止状态。在通常动作时，TP端子被设定为低电平，来自输入端子IN的输入信号通过 由Vclip所决定的电压振幅电平而被削波，并从OUT端子被输出。在对图1的温度补偿电路40 进行调节(进行测试)时，TP端子被设定为高电平，M0S晶体管M3 2、M3 3断开，N0R电路NOR 1的 输出节点VBUF2以及N0R电路N0R2的输出节点VBUF3-起成为接地电位，NM0S晶体管M35、M36 一起成为断开状态。由此，输出电路30成为动作停止状态。
[0069]在匪0S晶体管M35、M36中，由于与其他的晶体管相比而流有较大的电流，因此， NM0S晶体管M35、M36能够成为输出电路30的主要的发热源。
[0070] 振幅控制电路的结构
[0071] 图4为振幅控制电路20的电路图。在图4中，匪0S晶体管M11、M12、M13为耗尽型的 M0S晶体管，其他的M0S晶体管为通常型（增强型）的M0S晶体管。图4所示的振幅控制电路20 通过在温度补偿电路40的调节时使静态的电流(直流电流）Iht流过，从而产生与通常动作 时输出电路30所产生的热量相当的热量。由此，通常动作时与温度补偿电路40的调节时之 间的发热量的变动被抑制。
[0072] 如下式（1)所示，对输出电路30的输出振幅电平进行决定的削波电压Vclip为，从 差动放大器AMP的输出电压Vg减去匪0S晶体管M12的栅极与源极间电压VgsM12而得到的电 压。
[0073] 数学式1
[0074] Vclip = Vg_VgSMi2··· (1)
[0075] Vg以输出电平调节寄存器V0UT_ADJ所赋予的数据为基础并根据由D/A转换器DAC 而被D/A转换后的模拟的输出电压Vdac，且通过下式(2)而得到。
[0076] 数学式2
[0077]
[0078] 通过将式(2)代入式（1)，从而使下式(3)的关系成立。即，通过作为由差动放大器 AMP对D/A转换器DAC的输出电压Vdac进行放大后的电压的Vdac · (R1/R2+1)，来决定削波电 压Vclip。
[0079] 数学式3
[0080]
[0081 ] 在通常动作时，TP端子被设定为低电平，开关电路SW1成为导通状态，NM0S开关SW2 成为断开状态，M0S晶体管M13B成为断开状态，从而发热电路21成为动作停止状态。另一方 面，在温度补偿电路40的调节时，TP端子被设定为高电平，开关电路SW1成为断开状态，NM0S 开关SW2成为导通状态，由此，匪0S晶体管M12成为截断状态，包括匪0S晶体管M13在内的发 热电路21成为动作状态。
[0082] 1一2 ·布局结构
[0083] 1 - 2 - 1.第一具体例
[0084] 图5为模式化地表示第一具体例所涉及的振荡电路1的布局结构的俯视图。另外， 在图5中，关于振荡电路1所包含的电路的一部分省略了记载。
[0085] 本具体例所涉及的振荡电路1被构成为，包括半导体基板100、配置于半导体基板 100上的至少以振荡用电路10以及输出电路30为结构要素的第一电路模块110、配置于半导 体基板100上的至少以存储器60为结构要素的第二电路模块120。此外，本实施方式所涉及 的振荡电路1被构成为，包括与图1所示的各端子相对应的连接端子XI、连接端子X0、连接端 子Vcc (第一 "衬垫"）、连接端子GND(第二"衬垫"）、连接端子OUT以及连接端子TP。
[0086] 本具体例所涉及的振荡电路1具有从连接端子Vcc电连接到输出电路30的第一布 线91、经由第一布线91上的连接节点93而与第一布线91电连接并从连接节点93连接到振荡 用电路10的第二布线92。此外，本具体例所涉及的振荡电路1具有从连接端子GND电连接到 输出电路30的第一布线91a、经由第一布线91a上的连接节点93a而与第一布线91a电连接并 从连接节点93a连接到振荡用电路10的第二布线92a。
[0087] 如图5所示，在本具体例中，从第一布线91的连接端子Vcc到连接节点93为止的布 线的长度(路径长度），与第二布线92的长度(路径长度)相比较短。此外，从第一布线91a的 连接端子GND到连接节点93a为止的布线的长度(路径长度），与第二布线92a的长度(路径长 度)相比较短。
[0088]根据本具体例，由于输出电路30所产生的热量经由第一布线91以及连接端子Vcc 而向外部释放，因此，能够降低其经由第一布线91以及第二布线92而传递到振荡用电路10 的情况。同样，由于输出电路30所产生的热量经由第一布线91a以及连接端子GND而向外部 释放，因此，能够降低其经由第一布线91a以及第二布线92a而传递到振荡用电路10的情况。 因而，例如，在构成了振荡器的情况下能够实现可使频率变动降低的振荡电路1。
[0089]在图5所示的示例中，第一布线91的从连接端子Vcc到连接节点93为止的布线的长 度(路径长度)与第一布线91的从输出电路30到连接节点93为止的布线的长度(路径长度） 相比而较短。此外，第一布线91a的从连接端子GND到连接节点93a为止的布线的长度(路径 长度)与第一布线91a的从输出电路30到连接节点93a为止的布线的长度(路径长度)相比而 较短。
[0090] 根据本具体例，由于第一布线91的从输出电路30到连接节点93为止的布线较长， 因此，热量将从该布线向空间内释放。由此，能够降低输出电路30所产生的热量经由第一布 线91以及第二布线92而传递到振荡用电路10的情况。同样，由于第一布线91a的从输出电路 30到连接节点93a为止的布线较长，因此，热量将从该布线向空间内释放。由此，能够降低输 出电路30所产生的热量经由第一布线91a以及第二布线92a而被传递到振荡用电路10的情 况。因而，例如在构成了振荡器的情况下能够实现可使频率变动降低的振荡电路1。
[0091] 在图5所示的示例中，第一布线91以及第一布线91a具有低通滤波器特性。这是因 为，在本具体例中，由于第一布线91以及第一布线91a被较长地构成，因此通过寄生电阻以 及寄生电感器而具有低通滤波器特性。
[0092]根据本具体例，能够降低输出电路30所产生的高频的噪声经由第一布线91以及第 二布线92而被传递到振荡用电路10的情况。同样，能够降低输出电路30所产生的高频的噪 声经由第一布线91a以及第二布线92a而被传递到振荡用电路10的情况。因而，能够实现动 作的可靠性较高的振荡电路1。
[0093] 本具体例所涉及的振荡电路1即使在与上述的技术意义不同的观点下也更具有技 术意义。
[0094] 如图5所示，连接端子X0在俯视观察时被设置在第一电路模块110与第二电路模块 120之间。
[0095] 根据本具体例，由于连接端子X0在俯视观察时被设置在第一电路模块110与第二 电路模块120之间，因此，能够在第二电路模块120内较大地得到一块矩形区域。因而，即使 在无法将半导体基板100的尺寸设为较大的情况下，也能够将第二电路模块120内的一块矩 形区域设为较大，例如，由于能够较大地取得形成有具有一个功能的电路的区域，因此，能 够实现电路配置的自由度较大的振荡电路1。
[0096] 在本具体例中，振荡电路1具有在俯视观察时在远离第二电路模块120侧的方向上 被插入第一电路模块110中的区域111，连接端子X0的至少一部分设置在被插入第一电路模 块110中的区域111内。
[0097] 根据本具体例，由于连接端子X0在俯视观察时以嵌入第一电路模块110的方式被 配置，因此能够较大地取得第二电路模块120的配置区域，因此，能够在第二电路模块120内 更大地取得一块矩形区域。因而，即使在无法将半导体基板100的尺寸设为较大的情况下， 也能够将第二电路模块120内的一块矩形区域设为较大，例如，由于能够较大地得到形成有 具有一个功能的电路的区域，因此，能够实现电路配置的自由度较大的振荡电路1。
[0098] 在本具体例中，第二电路模块120被设置在半导体基板100的外周部101与第一电 路模块11 〇之间且外周部1 〇 1与连接端子X0之间。在图8所示的示例中，半导体基板100在俯 视观察时构成为长方形，外周部101相当于在俯视观察时的长方形的一条边。另外，半导体 基板100并不需要在俯视观察时完全是多边形，也可以为在俯视观察时在外周存在有凹凸 的大致多边形。在该情况下，外周部101也可以是相当于能够同样视作大致多边形的一条边 的部分。
[0099] 根据本具体例，与连接端子X0被设置在半导体基板100的外周部101附近的情况相 比，能够在配置在半导体基板100的外周部101侧的第二电路模块120内较大地取得一块矩 形区域。因而，即使在无法将振荡电路1的芯片尺寸设为较大的情况下，也由于能够将第二 电路模块120内的一块矩形区域设为较大，例如能够较大地取得形成有具有一个功能的电 路的区域，因此，能够实现电路配置的自由度较大的振荡电路1。
[0100] 在本具体例中，第二电路模块120以包括存储器60的方式而构成。
[0101] 根据本具体例，由于能够在第二电路模块120内的一块矩形区域内配置存储器60， 因此，即使在无法将半导体基板100的尺寸设为较大的情况下，也能够实现能够将存储器60 的存储容量设为较大的振荡电路1。此外，由于能够将存储器60配置在一块矩形区域内，因 此，与将存储器60设置在多个区域的情况相比，存储器60的布线变得容易。此外，与将存储 器60设置在多个区域的情况相比，存储器60的地址指定变得容易。
[0102] 在本实施方式中，第二电路模块120以沿着半导体基板100的长边的方式而设置。 由此，与将第二电路模块120以沿着半导体基板100的短边的方式而设置的情况相比，能够 缩短第二电路模块120的存储器60与第一电路模块110所包含的各种电路的布线。
[0103] 1 - 2 - 2 ·第二具体例
[0104] 图6为模式化地表示第二具体例所涉及的振荡电路1的布局结构的俯视图。另外， 在图6中，对振荡电路1所包含的电路的一部分省略记载。此外，对于与第一具体例同样的结 构标注相同的符号，并省略详细的说明。
[0105] 本应用例所涉及的振荡电路1的第一布线91具有在输出电路30与连接节点93之间 相互分离的第一区域91 一 1和第二区域91 一 2,还具有对第一区域91 一 1和第二区域91 一 2进 行电连接的电子元件94。同样，第一布线9 la具有在输出电路30与连接节点93a之间相互分 离的第一区域91a - 1和第二区域91a - 2,还具有对第一区域91a - 1和第二区域91a - 2进行 电连接的电子元件94a。优选为，电子元件94以及电子元件94a具有低通滤波器特性，例如， 也可以是电感器或电阻等。
[0106] 根据本具体例，由于第一布线91以及第一布线91a被分离，因此，能够降低热量的 传递。此外，能够使热量经由电子元件94以及电子元件94a而向空间内释放。因而，例如在构 成了振荡器的情况下能够实现可使频率变动降低的振荡电路1。
[0107] 此外，即使在本具体例中，基于与第一具体例所说明的理由同样的理由而起到同 样的效果。
[0108] 另外，在本实施方式以及上述的具体例中，作为输出电路30而例示了输出削波正 弦波波形的电路，但是，并不限定于此，作为输出电路30,也可以使用CMOS输出电路。由于 CMOS输出电路与输出削波正弦波波形的电路相比发热量较多，因此，在将CMOS输出电路用 于输出电路30的情况下，能够更进一步起到上述的具体例中的效果。
[0109] 2.振荡器
[0110] 图7为模式化地表示本实施方式所涉及的振荡器1000的剖视图。振荡器1000被构 成为，包括振荡电路1、振子3、对振荡电路1和振子3进行收纳的容器1100。在图7所示的示例 中，振荡器1000被构成为，包括将振荡电路1和振子3收纳在同一空间内的容器1100。此外， 在图7所示的示例中，振荡器1000被构成为，包括盖1200以及电极1300。在图7所示的示例 中，振荡电路1由一个芯片构成。此外，作为振子3,也可以是将水晶用作基板材料的水晶振 子，例如，AT切割或SC切割的水晶振子、SAW (Surf ace Acoustic Wave)谐振子、MEMS (Mi cro Electro Mechanical Systems)振子。此外，作为振子3的基板材料，除了水晶以外，还能够 使用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶体、锆钛酸铅等压电陶瓷等的压电材料、或硅半导体材料 等。作为振子3的激励方法，既可以使用基于压电效应的方法，也可以使用由库伦力而实施 的静电驱动。另外，本实施方式的振子3被设为使基板材料单片化的芯片形状的元件，但并 不限定于此，也可以使用将芯片形状的元件封入容器的振动装置。
[0111] 在容器1100上设置有凹部，并通过盖1200对凹部进行覆盖而成为收纳室1400。在 容器1100中，用于对振荡电路1和振子3进行电连接的布线以及端子被设置在凹部的表面或 容器1100的内部。此外，在容器1100上至少设置有分别与振荡电路1的连接端子Vcc、连接端 子GND、连接端子OUT以及连接端子TP电连接的电极1300。
[0112] 图8为模式化地表示改变例所涉及的振荡器1000a的剖视图。振荡器1000a被构成 为，包括振荡电路1、振子3、对振荡电路1和振子3进行收纳的容器1100a。在图8所示的示例 中，振荡器l〇〇〇a被构成为，包括将振荡电路1和振子3收纳在不同的空间内的容器1100a。此 外，在图8所示的示例中，振荡器1000a被构成为，包括盖1200、电极1300以及封闭部件1500。 在图8所示的示例中，振荡电路1由一个芯片构成。此外，作为振子3,也可以是将水晶用作基 板材料的水晶振子，例如，AT切割或SC切割的水晶振子、SAW (Surf ace Acous t i c Wave)谐振 子、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振子。此外，作为振子3的基板材料，除了水 晶以外，还能够使用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶体、锆钛酸铅等压电陶瓷等的压电材料、或 硅半导体材料等。作为振子3的激励方法，既可以使用基于压电效应的方法，也可以使用由 库伦力而实施的静电驱动。另外，本改变例的振子3被设为使基板材料单片化的芯片形状的 元件，但并不限定于此，也可以使用将芯片形状的元件封入容器的振动装置。
[0113] 在容器1100a中，在对置的面上设置有两个凹部，通过盖1200对一方的凹部进行覆 盖并通过收纳室1400a、封闭部件1500对另一方的凹部进行覆盖而成为收纳室1400b。在图8 所示的示例中，在收纳室1400a中收纳有振子3,在收纳室1400b中收纳有振荡电路1。在容器 1100a中，用于对振荡电路1和振子3进行电连接的布线以及端子被设置在凹部的表面或容 器1100a的内部。此外，在容器1100a中，设置有至少分别与振荡电路1的连接端子Vcc、连接 端子GND、连接端子OUT以及连接端子TP电连接的电极1300。
[0114] 根据本实施方式所涉及的振荡器1000以及振荡器1000a，由于输出电路30所产生 的热量，经由第一布线91以及连接端子Vcc而向外部释放，因此，能够降低热量经由第一布 线91以及第二布线92而被传递到振荡用电路10的情况。同样，由于输出电路30所产生的热 量经由第一布线91a以及连接端子GND而向外部释放，因此，能够降低热量经由第一布线91a 以及第二布线92a而被传递到振荡用电路10的情况。因而，能够实现可使频率变动降低的振 荡器1000以及振荡器1000a。
[0115] 3.电子设备
[0116]图9为本实施方式所涉及的电子设备300的功能框图。另外，对于与上述的各实施 方式同样的结构标注相同的符号，并省略详细的说明。
[0117] 本实施方式所涉及的电子设备300为，包括振荡电路1的电子设备300。在图9所示 的示例中，电子设备300被构成为，包括振子3、振荡电路1、倍增电路310、CPU(Central Processing Unit，中央处理单元）320、操作部330、R0M(Read Only Memory，只读存储器） 340、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器）350、通信部360、显示部370、声音输出 部380。另外，本实施方式所涉及的电子设备300既可以将图11所示的结构要素(各部）的一 部分省略或变更，也可以设为附加了其他的结构要素的结构。
[0118] 倍增电路310不仅向CPU320供给时钟脉冲，还向各部分供给时钟脉冲(省略图示）。 时钟脉冲既可以是通过倍增电路310而从来自与例如振子3连接的振荡电路1的振荡信号中 取出所要的谐波信号的信号，也可以是通过具有PLL合成器的倍增电路310而对来自振荡电 路1的振荡信号实施了倍增的信号(省略图示）。
[0119] CPU320依照存储于R0M340等中的程序，而使用倍增电路310所输出的时钟脉冲来 实施各种计算处理或控制处理。具体而言，CPU320实施与来自操作部330的操作信号相对应 的各种处理、为了与外部实施数据通信而对通信部360进行控制的处理、发送用于使各种信 息在显示部370上进行显示的显示信号的处理、使各种声音向声音输出部380输出的处理 等。
[0120]操作部330为由操作键或按钮开关等构成的输入装置，其向CPU320输出与由用户 实施的操作相对应的操作信号。
[0121] R0M340存储用于供CPU320实施各种计算处理或控制处理的程序或数据等。
[0122] RAM350被用作CPU320的工作区域，并临时存储从R0M340读取的程序或数据、从操 作部330输入的数据、CPU320根据各种程序而执行后的运算结果等。
[0123] 通信部360实施用于使CPU320与外部装置之间的数据通信成立的各种控制。
[0124] 显示部370为，由LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器）或电泳显示器等构 成的显示装置，并根据从CPU320输入的显示信号而对各种信息进行显示。
[0125] 并且，声音输出部380为对扬声器等的声音进行输出的装置。
[0126] 根据本实施方式所涉及的电子设备300,由于使用了在构成振荡器的情况下能够 使频率变动降低的振荡电路1，因此，能够实现可靠性较高的电子设备300。
[0127] 作为电子设备300,能够考虑到各种电子设备。例如，能够列举出个人计算机（例 如，便携型个人计算机、膝上型个人计算机、平板型个人计算机）、移动电话等移动体终端、 数码照相机、喷墨式喷出装置(例如，喷墨打印机）、路由器或开关等的存储区域网络设备、 局域网络设备、移动体终端基站用设备、电视、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子 记事本(也包括附带通信功能的产品）、电子辞典、电子计算器、电子游戏设备、游戏用控制 器、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用视频监控器、电子双筒望远镜、P〇S(point of sale)终端、医疗设备（例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图计测装置、超声波诊断装 置、电子内窥镜）、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如，车辆、飞机、船舶的计量仪 器类）、电力计、飞行模拟器、头戴显示器、运动轨迹、运动跟踪、运动控制器、PDR(行人位置 方位计测)等。
[0128] 图10为，表示作为电子设备300的一个示例的智能手机的外观的一个示例的图。作 为电子设备300的智能手机作为操作部330而具备按钮，且作为显示部370而具备LCD。并且， 作为电子设备300的智能手机，由于使用了在构成了振荡器的情况下可使频率变动降低的 振荡电路1，因此，能够实现可靠性较高的电子设备300。
[0129] 4.移动体
[0130]图11为表示本实施方式所涉及的移动体400的一个示例的图（上表面图）。另外，对 于与上述的各实施方式同样的结构标注相同的符号，并省略详细的说明。
[0131] 本实施方式所涉及的移动体400为，包括使用了振荡电路1的振荡器1000的移动体 400。在图11中，图示了包括振荡器1000的移动体400。此外，在图11所示的示例中，移动体 400被构成为，包括实施对于发动机系统、制动系统、无钥匙进入系统等的各种控制的控制 器420、控制器430、控制器440、蓄电池450以及备用蓄电池460。另外，本实施方式所涉及的 移动体400既可以将图11所示的结构要素(各部）的一部分省略或变更，也可以是附加了其 他的结构要素的结构。
[0132] 根据本实施方式所涉及的移动体400,由于使用了在构成振荡器的情况下可使频 率变动降低的振荡电路1，因此，能够实现可靠性较高的移动体400。
[0133] 作为这种移动体400能够考虑到各种移动体，例如，能够列举出汽车(也包括电动 汽车）、喷气机或直升机等的飞机、船舶、火箭、人造卫星等。
[0134] 本发明并不限定于本实施方式，而能够在本发明的主旨的范围内实施各种变形。
[0135] 例如，在上述的各实施方式中，作为特性调节用电路，以具有温度补偿电路的振荡 器(TCX0)为例进行了列举，但是，除此以外，本发明还能够应用于，作为特性调节用电路而 具有频率调节电路的振荡器（SPXO等）、作为特性调节用电路而具有AFC(Auto Frequency Contro 1)电路的振荡器(VCX0或VC-TCX0等)等的各种振荡器中。
[0136] 上述的实施方式以及改变例为一个示例，并不限定于这些方式。例如，还能够对各 实施方式以及各改变例适当地进行组合。
[0137] 本发明包括与实施方式所说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结 果为相同的结构、或者目的以及效果为相同的结构）。此外，本发明包括对实施方式所说明 的结构的非本质部分进行了替换的结构。此外，本发明包括能够起到与实施方式所说明的 结构相同的作用效果的结构或达到相同的目的的结构。此外，本发明包括在实施方式所说 明的结构上附加了公知技术的结构。
[0138] 符号说明
[0139] 1:振汤电路;3:振子；10:振汤用电路；11:振汤部；12:电流源电路;20:振幅控制电 路;21:发热电路;22:复制电路;23:解码电路;24:电平补正电路;25:电阻电路;30:输出电 路;31:信号生成电路;40:温度补偿电路;41:温敏元件;50:稳压电路;60:存储器;70:开关 电路;80:串行接口（I/F)电路;91、91a:第一布线;91一1、91&一1 :第一区域;91一2、91&一2: 第二区域;92、92a:第二布线；93、93a:连接节点；94、94a:电子元件；100:半导体基板；101: 外周部；110:第一电路模块；111:被插入第一电路模块110中的区域；120:第二电路模块； 300:电子设备；310:倍增电路；320: CPU; 330:操作部；340:ROM; 350:RAM; 360:通信部；370: 显示部;380:声音输出部;400:移动体;420:控制器;430:控制器;440:控制器;450:蓄电池； 460:备用蓄电池；1000、1000a:振荡器；1100、1100a:容器；1200:盖；1300:电极；1400、 1400a、1400b:收纳室；1500 :封闭部件;GND:连接端子;OUT:连接端子;TP:连接端子;Vcc:连 接端子;XI:连接端子;X0:连接端子。
【主权项】
1. 一种振荡电路，其中， 在半导体基板上具有： 振荡用电路，其与振子连接并使所述振子振荡； 输出电路，其被输入从所述振荡用电路输出的信号，并输出振荡信号； 衬垫，其被施加电力； 第一布线，其从所述衬垫连接到所述输出电路； 第二布线，其经由所述第一布线上的连接节点而与所述第一布线连接，并从所述连接 节点连接到所述振荡用电路， 所述第一布线的从所述衬垫起到所述连接节点为止的布线的长度与所述第二布线的 长度相比而较短。2. 如权利要求1所述的振荡电路，其中， 所述第一布线的从所述衬垫起到所述连接节点为止的布线的长度与所述第一布线的 从所述输出电路起到所述连接节点为止的布线的长度相比而较短。3. 如权利要求1所述的振荡电路，其中， 所述第一布线具有低通滤波器特性。4. 如权利要求3所述的振荡电路，其中， 所述第一布线具有在所述输出电路与所述连接节点之间相互分离的第一区域和第二 区域， 所述振荡电路还具有对所述第一区域和所述第二区域进行电连接的电子元件。5. -种振荡器，具有： 权利要求1至4中的任一项所述的振荡电路； 所述振子； 容器，其对所述振荡电路和所述振子进行收纳。6. -种电子设备，具有： 权利要求1至4中的任一项所述的振荡电路。7. -种移动体，具有： 权利要求1至4中的任一项所述的振荡电路。
【文档编号】H03B5/04GK105897165SQ201610070502
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】板坂洋佑, 井富登
【申请人】精工爱普生株式会社