发热体、振动器件、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发热体、振动器件、电子设备以及移动体，例如涉及恒温槽型石英振荡器。
【背景技术】
[0002]对于在通信设备或测定器等的基准频率信号源中使用的石英振荡器，要求相对于温度变化为高精度且输出频率稳定。通常，作为石英振荡器中的能够得到极高的频率稳定度的石英振荡器，公知有恒温槽型石英振荡器(OCXO:Oven Controlled CrystalOscillator)。OCXO在被控制为恒定温度的恒温槽内收纳有石英振子，作为以往的0CX0，例如在专利文献I中公开了如下的0CX0，该OCXO在具有发热体的集成电路上配置石英振动元件，并将其与其它电路元件一起配置到封装内。此外，在专利文献2中公开了面状的发热体。
[0003]【专利文献I】日本特开2010-213280号公报
[0004]【专利文献2】日本特开2009-123354号公报
[0005]但是，在专利文献I所记载的OCXO中，记载了在具有发热体的集成电路上配置石英振动元件的结构，但通常被供给到发热体的电力较大，因此根据用于向发热体供给电力的布线的结构不同，布线所使用的金属可能产生电迀移，从而造成断线。此外，在专利文献2中，设置了将向面状的发热体供给电力的导线和发热体连接起来的布线，但例如在向发热体供给大电力的情况下，如果在导线与发热体之间，在沿着表面的方向上使用较长的布线，则布线所使用的金属可能产生电迀移，从而造成断线。
【发明内容】
[0006]本发明正是鉴于以上问题点而完成的，根据本发明的几个方式，能够提供一种可减少电迀移引起的断线的可能性的发热体、使用了该发热体的振动器件、以及使用了该发热体或该振动器件的电子设备和移动体。
[0007]本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用例来实现。
[0008][应用例I]
[0009]本应用例的发热体包含:发热单元，其形成于半导体基板；以及输入单元，其在俯视时与所述发热单元重叠，用于向所述发热单元输入电流，所述输入单元具有正面和与所述正面相反的背面，所述背面和所述发热单元被电连接，在所述发热单元中流过的电流是在所述输入单元的所述正面与所述背面之间流过而被输入到所述发热单元的。
[0010]根据本应用例的发热体，用于对形成于半导体基板的发热单元输入电流的输入单元被配置成，电流在正面与背面之间流过，因此输入单元的厚度成为电流流过的距离，输入单元的面积成为电流流过的截面积。因此，能够减小在输入单元中流过的电流的密度，从而能够减少电迀移引起的断线的可能性。
[0011][应用例2]
[0012]本应用例的发热体包含:半导体基板，其形成有扩散电阻层；第I电极，其用于向所述扩散电阻层施加第I电压；以及第2电极，其用于向所述扩散电阻层施加第2电压，所述第I电极具有第I面和第2面，所述第I面与所述扩散电阻层接触，所述第2面是所述第I面的背面，并且俯视时与所述第I面重叠，所述第2电极具有第3面和第4面，所述第3面与所述扩散电阻层接触，所述第4面是所述第3面的背面，并且俯视时与所述第3面重叠，所述第I电极和所述第2电极在俯视时与形成有所述扩散电阻层的区域重叠，经由所述第I电极、所述第2电极和所述扩散电阻层流过的电流在所述第I面与所述第2面之间、以及所述第3面与所述第4面之间流过。
[0013]根据本应用例的发热体，对形成于半导体基板的扩散电阻层输入电流或从该扩散电阻层输出电流的第I电极和第2电极分别被配置成，电流在与扩散电阻层接触的面和其背面之间流过，因此第I电极和第2电极的厚度成为电流流过的距离，第I电极和第2电极的面积成为电流流过的截面积。因此，能够减小在第I电极和第2电极中流过的电流的密度，从而能够减少电迀移引起的断线的可能性。
[0014][应用例3]
[0015]在上述应用例的发热体中，所述第I电极和所述第2电极可以是铝或以铝为主要成分的合金。
[0016]根据本应用例的发热体，即便使用对电迀移的耐量较低的铝或以铝为主要成分的合金作为第I电极和第2电极，也能够减小在第I电极和第2电极中流过的电流的密度，因此能够减少电迀移引起的断线的可能性。此外，铝或以铝为主要成分的合金价廉且加工性优异，因此能够减少发热体的制造成本，并且将第I电极和第2电极容易地形成为期望的形状。
[0017][应用例4]
[0018]在上述应用例的发热体中，所述第I电极和所述第2电极可以沿着所述半导体基板的外周缘被配置于同一边区域。
[0019]根据本应用例的发热体，能够将第I电极和第2电极的周边区域限制为接近规定的边的同一边区域，所述周边区域由于借助与外部电极连接的布线而放热，因而在半导体基板的表面上成为温度相对较低的区域。因此，根据本应用例的发热体，能够将半导体基板的表面温度较低的区域汇集到一部分，从而能够抑制放热引起的期望区域的发热效率降低。
[0020][应用例5]
[0021]在上述应用例的发热体中，也可以是，在所述扩散电阻层上具有绝缘体层、以及形成在所述绝缘体层上的第I焊盘和第2焊盘，所述第I焊盘与所述第2面电连接，并且在俯视时与所述第2面重叠，所述第2焊盘与所述第4面电连接，并且在俯视时与所述第4面重置。
[0022]根据本应用例的发热体，通过设置第I焊盘和第2焊盘，不需要将第I电极和第2电极直接布线连接到外部电极，从而与外部的布线方法的自由度提高。
[0023][应用例6]
[0024]在上述应用例的发热体中，所述第I焊盘和所述第2焊盘的电阻率可以比所述第I电极和所述第2电极低。
[0025]根据本应用例的发热体，第I焊盘和第2焊盘的电阻率比第I电极和第2电极低，因此电迀移的耐量增高，所以能够减少电迀移引起的断线的可能性，并且提高第I焊盘和第2焊盘的形状的自由度。
[0026][应用例7]
[0027]本应用例的振动器件具有上述任意一个发热体；以及振动片，所述振动片被配置在所述发热体的表面。
[0028]振动器件例如是各种振荡器或传感器等。
[0029]根据本应用例，由于使用减少了电迀移引起的断线的可能性的发热体，因此能够实现可靠性高的振动器件。
[0030][应用例8]
[0031 ] 在上述应用例的振动器件中，也可以是，所述发热体具有形成在所述半导体基板上的温敏元件，所述温敏元件在俯视时与所述振动片重叠。
[0032]根据本应用例，能够准确地检测振动片的温度，因此能够实现可靠性更高的振动器件。
[0033][应用例9]
[0034]本应用例的电子设备包含上述任意一个发热体、或上述任意一个振动器件。
[0035][应用例10]
[0036]本应用例的移动体包含上述任意一个发热体、或上述任意一个振动器件。
[0037]根据这些应用例的电子设备和移动体，由于包含振动器件，因此能够实现可靠性高的电子设备和移动体，所述振动器件具有减少了电迀移引起的断线的可能性的发热体、或者使用该发热体进行加热的振动片。
【附图说明】
[0038]图1是本实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)的功能框图。
[0039]图2是示出本实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)的构造的剖视图。
[0040]图3是示出发热用IC的电路结构的一例的图。
[0041]图4是概略示出第I实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的发热用IC的布局图案的图。
[0042]图5是图4的矩形区域A的放大图。
[0043]图6是从箭头B的方向观察到的图4的矩形区域A的侧视图。
[0044]图7是示出发热用IC所具有的MOS晶体管的布局图案的一部分的图。
[0045]图8是示出比较例的MOS晶体管的布局图案的一部分的图。
[0046]图9是第2实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的、从箭头B的方向观察到的发热用IC的矩形区域A的侧视图。
[0047]图10是第3实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的、与发热用IC的矩形区域A对应的区域的放大图。
[0048]图11是第3实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的、从箭头B的方向观察到的与发热用IC的矩形区域A对应的区域的侧视图。
[0049]图12是概略示出第4实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的发热用IC的布局图案的图。
[0050]图13是图12的矩形区域A的放大图。
[0051]图14是从箭头B的方向观察到的图12的矩形区域A的侧视图。
[0052]图15是概略示出第5实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的发热用IC的布局图案的图。
[0053]图16是本实施方式的电子设备的功能框图。
[0054]图17是示出本实施方式的移动体的一例的图。
[0055]图18是概略示出发热用IC的布局图案的变形例的图。
[0056]标号说明
[0057]1:恒温槽型石英振荡器(OCXO) ;2:振动片；3:振荡用电路；4:发热电路；5:温度传感器；6:温度控制用电路；10:封装；11:盖；12:接合线；13:导电性部件；14:电阻；15:MOS晶体管；16:二极管；17:双极晶体管；20:发热用IC ；21:半导体基板；22:扩散层；23、23a,23b:狭缝；24:绝缘层;25a、25b:通孔；26a?261,26η?26q:焊盘(电极)；27:表面保护膜；28:多晶硅布线；29:娃化物；30:振荡用IC ；40a:多晶硅布线；41a?411:焊盘；41m:布线；300:电子设备；310:振动器件；312:振动片；314:发热体；320:CPU ；330:操作部；340:R0M ；350:RAM ；360:通信部；370:显示部；400:移动体；410:振动器件；420、430、440:控制器；450:电池；460:备用电池。
【具体实施方式】
[0058]下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式不对权利要求所记载的本发明的内容进行不合理限定。并且，以下说明的所有结构并非都是本发明的必要结构要件。
[0059]并且以下，作为本发明的振动器件，列举恒温槽型石英振荡器(OCXO)为例进行说明，但本发明的振动器件也可以是包含发热体和振动片的其它种类的器件(例如OCXO以外的振荡器或传感器等)。
[0060]1.恒温槽型石英振荡器(OCXO)
[0061]1-1.第I实施方式
[0062]图1是作为振动器件的一例的本实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)的功能框图。如图1所示，本实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO) I构成为包含振动片2、振荡用电路3、发热电路4、温度传感器5和温度控制用电路6。另外，本实施方式的恒温槽型石英振荡器(OCXO)I也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者追加其它要素。
[0063]在本实施方式中，振动片2是使用了石英作为基板材料的振动片(石英振子)，例如采用了 AT切或SC切的石英振子。其中，振动片2也可以是SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)谐振器或MEMS (Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子。此夕卜，作为振动片2的基板材料，除了石英以外，还可使用钽酸锂、铌酸锂等的压电单晶体，锆