CN105827204B - 半导体电路装置、振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体电路装置、振荡器、电子设备以及移动体。所述半导体电路装置具有：振荡用电路；输出电路，其输出从振荡用电路输出的信号；感温元件；特性调节用电路，其根据从感温元件输出的信号而对振荡用电路的特性进行调节；第一配线，其向输出电路供给电力；第二配线，其向输出电路供给基准电压，第一配线以及第二配线中的至少一方与感温元件在俯视观察时重叠。

Description

半导体电路装置、振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及一种半导体装置、振荡器、电子设备以及移动体。
背景技术
构成温度补偿型水晶振荡器(TCXO：Temperature Compensated CrystalOscillator)的AT切割水晶振子的频率根据周围温度的变化而以描绘将25℃附近作为拐点并以三次曲线近似的曲线的方式发生变动。此外，由于构成振荡器的振荡电路等也具有温度特性，因此频率也会受它们的影响而发生变动。在TCXO中，通过利用温度补偿电路生成对该频率变动进行补偿的电压信号并施加到设置在振荡电路中的变容二极管上，从而对相对于周围温度的变化的频率变动进行抑制而实现较高的频率精度。
作为这种TCXO的一个示例，在专利文献1中，公开了一种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TCXO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部或同一边上的角部处的结构。
在专利文献1中，当作为发热源之一的输出缓冲电路与温度传感器电路的距离较远时，有可能无法准确地对输出电路附近的温度进行检测。因此，例如，在TCXO起动时，在根据温度传感器电路的输出信号而实施温度补偿的情况下，存在由于热量向温度传感器电路的传递变慢而无法实施基于输出电路附近的温度的补正，从而使输出频率发生变动的可能性。
专利文献1：日本特开2007－67967号公报
发明内容
本发明为鉴于以上这种问题点而完成的发明，根据本发明的几个方式，能够提供一种可使频率变动减少的半导体电路装置、振荡器、电子设备以及移动体。
本发明为用于解决前述的课题的至少一部分而完成的发明，并能够通过以下的方式或应用例而实现。
应用例1
本应用例所涉及的半导体电路装置为如下的半导体电路装置，即，在半导体基板上具有：振荡用电路，其与振子连接并且使所述振子进行振荡；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；感温元件；特性调节用电路，其根据从所述感温元件输出的信号而对所述振荡用电路的特性进行调节；第一配线，其向所述输出电路供给用于使所述输出电路进行工作的电力；第二配线，其向所述输出电路供给基准电压，所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方与所述感温元件在俯视观察时重叠。
特性调节用电路例如可以为温度补偿电路、频率调节器电路、AFC(AutoFrequency Control：自动频率控制)电路等。
振荡用电路例如可以为皮尔斯(Pierce)振荡电路、逆变器型振荡电路、考毕兹(Colpitts)振荡电路、哈特利(Hartley)振荡电路等各种振荡电路的一部分。
根据本应用例，能够将在作为发热源之一的输出电路中所产生的热量经由第一配线以及第二配线中的至少一方而高效地向感温元件进行传递。因此，由于即使将输出电路与感温元件分离配置，感温元件也能够高效地对在输出电路中所产生的热量进行检测，因此能够实现例如在构成振荡器的情况下可使起动时的频率变动减少的半导体电路装置。
应用例2
在上述的半导体电路装置中，也可以采用如下方式，即，还具有连接端子，所述连接端子与所述振荡用电路电连接并且与所述振子电连接，在俯视观察时，所述连接端子与所述输出电路的距离短于所述感温元件与所述输出电路的距离。
根据本应用例，能够将在输出电路中所产生的热量经由连接端子而高效地传递给振子。由此，半导体电路装置的温度与振子的温度大致相等。因此，由于感温元件实质上也能够对振子的温度进行检测，因此能够实现例如在构成振荡器的情况下可使起动时的频率变动减少的半导体电路装置。
应用例3
在上述的半导体电路装置中，也可以采用如下方式，即，还具有存储器，所述存储器对用于控制所述振荡用电路、所述输出电路以及所述特性调节用电路中的至少一个的数据进行存储。
根据本应用例，能够实现可容易地对振荡用电路、输出电路以及特性调节用电路中的至少一个进行控制的半导体电路装置。
应用例4
在上述的半导体电路装置中，也可以采用如下方式，即，所述特性调节用电路为温度补偿电路。
根据本应用例，由于感温元件能够高效地对在输出电路中所产生的热量进行检测，因此能够实现可进行高精度的频率温度补偿的半导体电路装置。
应用例5
在上述的半导体电路装置中，也可以采用如下方式，即，所述输出电路具有分频电路。
根据本应用例，能够实现可使起动时的频率变动减少，并能够选择性地输出多个频率的半导体电路装置。
应用例6
本应用例所涉及的振荡器如下的振荡器，即，具有：上述的任一应用例的半导体电路装置；所述振子；容器，其收纳有所述半导体电路装置和所述振子。
根据本应用例，由于即使将输出电路与感温元件分离配置，感温元件也能够高效地对在输出电路中所产生的热量进行检测，因此能够实现例如可使起动时的频率变动减少的振荡器。
应用例7
本应用例所涉及的电子设备为，具有上述的任一应用例的半导体电路装置的电子设备。
应用例8
本应用例所涉及的移动体为，具有上述的任一应用例的半导体电路装置的移动体。
根据这些应用例，由于使用了在构成振荡器的情况下能够使起动时的频率变动减少的半导体电路装置，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
图1为本实施方式所涉及的半导体电路装置1的电路图。
图2为振荡用电路10的电路图。
图3为输出电路30的电路图。
图4为振幅控制电路20的电路图。
图5为表示输出电平调节寄存器的设定值与D/A转换器的输出电压以及钳位电压之间的关系的一个示例的图。
图6(A)及图6(B)为表示钳位正弦波的输出波形的一个示例的图。
图7为表示振荡级电流调节寄存器的设定值与差分电流的关系的图。
图8为模式化地表示第一具体例所涉及的半导体电路装置1的布局结构的俯视图。
图9为模式化地表示第二具体例所涉及的半导体电路装置1的布局结构的俯视图。
图10为模式化地表示第三具体例所涉及的半导体电路装置1的布局结构的俯视图。
图11为模式化地表示本实施方式所涉及的振荡器1000的剖视图。
图12为模式化地表示改变例所涉及的振荡器1000a的剖视图。
图13为本实施方式所涉及的电子设备300的功能框图。
图14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。
图15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
以下，利用附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。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对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当限定。此外，在下文中所说明的全部结构并不一定均为本发明的必要结构要件。
1.半导体电路装置
1-1.电路结构
图1为本实施方式所涉及的半导体电路装置1的电路图。如图1所示，本实施方式所涉及的半导体电路装置1与振子3连接从而成为温度补偿型振荡器。
在本实施方式中，振子3为使用水晶以作为基板材料的水晶振子，例如，使用AT切割或SC切割的水晶振子，或音叉型的水晶振子。振子3也可以为SAW(Surface AcousticWave：表面声波)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，除水晶以外，还能够使用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶或锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料，或者硅半导体材料等。作为振子3的激励方式，可以使用基于压电效应的方式，也可以使用利用库伦力实现的静电驱动。另外，虽然本实施方式的振子3采用将基板材料单片化而得到的芯片形状的元件，但并不限定于此，也可以使用将芯片形状的元件封入到容器中的振动装置。
在半导体电路装置1中，设置有作为电源端子的Vcc端子、作为接地端子的GND端子、作为输出端子的OUT端子、作为测试端子或被输入对半导体电路装置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XO端子。Vcc端子、GND端子、OUT端子以及TP端子也与振荡器的外部端子(未图示)连接。
在本实施方式中，半导体电路装置1被构成为，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)、感温元件41、调节器电路50、存储器60、开关电路70(“切换部”的一个示例)以及串行接口(I/F)电路80。另外，本实施方式的半导体电路装置1也可以采用将这些要素中的一部分省略或变更，或者追加其他要素的结构。
振荡用电路10为与振子3连接且用于使振子3进行振荡的电路，并且将振子3的输出信号放大并反馈至振子3。振荡用电路10输出基于振子3的振荡而产生的振荡信号。
温度补偿电路40根据从感温元件41输出的信号，以使振荡用电路10的振荡频率与温度无关而成为固定的方式，将温度作为变量而生成与振子3的频率温度特性相对应的温度补偿电压。该温度补偿电压被施加到作为振荡用电路10的负载电容而发挥功能的可变电容元件(未图示)的一端上，从而对振荡频率进行控制。
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，且生成并输出外部输出用的振荡信号。
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与发热部。如下文所述那样，发热部根据振荡用电路10与振幅控制电路20的振幅控制部的工作状态而对被输入的直流电流进行控制。
调节器电路50根据从Vcc端子供给的电源电压而生成振荡用电路10、温度补偿电路40、输出电路30的电源电压或成为基准电压的固定的输出电压Vreg。
存储器60具有未图示的非易失性存储器和寄存器，且被构成为能够从外部端子经由串行接口电路80而实施对非易失性存储器或寄存器的读取与写入。在本实施方式中，由于在构成振荡器的情况下与外部端子连接的半导体电路装置1的端子仅有Vcc、GND、OUT、TP四个，因此串行接口电路80可以在例如Vcc端子的电压高于阈值时，接受从TP端子被外部输入的时钟信号SCLK与从OUT端子被外部输入的数据信号DATA，并针对未图示的非易失性存储器或内部寄存器而实施数据的读取与写入。存储器60可以对用于控制振荡用电路10、输出电路30以及特性调节用电路(温度补偿电路40)中的至少一个的数据进行存储。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半导体电路装置1。
开关电路70为对温度补偿电路40与OUT端子(第一端子的一个示例)之间的电连接进行切换的电路，所述OUT端子与输出电路30的输出侧电连接。
在本实施方式中，在被输入到TP端子上的信号为低电平(第一模式的一个示例)时，开关电路70以使温度补偿电路40与OUT端子不电连接的方式进行控制，从而使从输出电路30输出的振荡信号向OUT端子输出。此外，如下文所述那样，在被输入到TP端子上的信号为低电平时，使振幅控制电路20的发热部的动作停止。
另一方面，在被输入到TP端子上的信号为高电平(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端子电连接的方式进行控制，从而使来自输出电路30的振荡信号的输出停止，并使温度补偿电路40的输出信号(温度补偿电压)向OUT端子输出。此外，如下文所述那样，在被输入到TP端子上的信号为高电平时，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的振幅控制部的工作状态而对被输入的直流电流进行控制。
在作为用于蜂窝(cellular)等的GPS用途的TCXO而进行使用的情况下，需要例如±0.5ppm这种较高的频率温度补偿精度。因此，在本实施方式中，通过调节器电路50而使输出电路30的输出电压振幅稳定化，并且从低消耗电流化的观点出发，输出电路30输出抑制了输出振幅的钳位正弦波形。在本实施方式中，通过振幅控制电路20而能够将输出电路30的输出振幅调节在例如0.8～1.2Vpp的范围内，而且，采用了在振幅控制电路20中内置与现有技术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中设置有用于根据振子3的频率而对振荡用电路10的振荡级电流进行调节、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)、用于对是否通过被设置在输出电路30的内部的分频电路而对振荡信号进行分频并输出进行选择的分频切换寄存器DIV(用于对输出电路30进行控制的数据)、用于对输出电路30所输出的钳位正弦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)，并且以与基于被存储于这些寄存器中的数据而得到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。
另外，这些寄存器的设定值，例如在半导体电路装置1的制造时被预先存储在存储器60所具有的非易失性存储器中，在作为振荡器被组装后的电源接通时，设定值从非易失性存储器被写入到各个寄存器中。此外，例如在半导体电路装置1的制造时，在非易失性存储器中也存储有向温度补偿电路40输入的温度补偿数据(与振子3的频率温度特性相对应的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)或者温度与温度补偿电压的对应表等)(用于对温度补偿电路40进行控制的数据)。
振荡用电路的结构
图2为图1的振荡用电路10的电路图。如图2所示，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连接而构成皮尔斯型的振荡电路。在振荡部11中，串联连接有与振子3并联的作为可变电容元件的变容二极管VCD1、VCD2，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，进而输出振子3的频率温度特性被进行了补偿的振荡信号。
电流源电路12通过差分放大器AMP1、PMOS晶体管M2、双极晶体管Q2、多个电阻R2与电阻R1被并联连接的电流调节部，而生成成为振荡级电流Iosc的基准的电流Iref。电流Iref通过四位的IOSC_ADJ设定值而被调节。PMOS晶体管M1的栅极宽度的尺寸与PMOS晶体管M2的栅极宽度的尺寸具有例如10∶1的比率。PMOS晶体管M3的栅极宽度的尺寸与PMOS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＝20μA时，10倍的200μA作为振荡级电流而向振荡部11被供给。由差分放大器AMP2、PMOS晶体管M4、使偏压电流Ibias流通的电流源、PMOS晶体管M5、M6构成的电路为，用于进一步对在共源共栅连接的PMOS晶体管M1、M3中流通的振荡级电流Iosc的电源依赖进行抑制的电路。该电路为，在被要求较高的频率精度的TCXO中，与共源共栅电路相比进一步降低电流源所输出的电流的电源依赖的增益提高型的共源共栅电路。该共源共栅电路对基准侧的PMOS晶体管M4的源极电压进行监控，并在电源电压(Vcc端子的电压)发生了变动的情况下，通过差分放大器AMP2来对PMOS晶体管M3、M4的栅极电压进行控制，从而进一步对PMOS晶体管M1、M2的源极与漏极间的电位差的变化进行抑制。作为电流源电路12的输出电阻，进一步上升差分放大器AMP2的增益倍。相对于电源电压的变动，振荡级电流Iosc较为稳定，从而使振荡部11的振荡频率变动被抑制。
输出电路的结构
图3为图1的输出电路30的电路图。如图3所示，在输出电路30的Vreg端子上施加有调节器电路50的输出电压Vreg，在Vclip端子上施加有用于获得在振幅控制电路20中所生成的钳位正弦波输出的钳位电压Vclip。输出电路30具备分频电路，且被构成为能够根据DIV端子的电压电平来选择是否对向IN端子输入的信号(振荡用电路10所输出的振荡信号)进行二分频。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，输入信号不被分频，而是通过由MOS晶体管M31～M34构成的逆变器将极性反转，并且节点VBUF1的信号NOR向电路NOR1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为1/2，并且节点VBUF1的信号向NOR电路NOR1传递。
此外，输出电路30在TP端子为低电平时成为可工作状态，在TP端子为高电平时成为工作停止状态。在正常工作时，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决定的电压振幅电平而被钳位，并从OUT端子输出。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，MOS晶体管M32、M33断开，NOR电路NOR1的输出节点VBUF2以及NOR电路NOR2的输出节点VBUF3均成为接地电位，NMOS晶体管M35、M36均成为断开状态。由此，输出电路30成为工作停止状态。
由于在NMOS晶体管M35、M36中流通有与其他的晶体管相比较大的电流，因此NMOS晶体管M35、M36可能成为输出电路30的主要的发热源。
振幅控制电路的结构
图4为图1的振幅控制电路20的电路图。在图4中，NMOS晶体管M11、M12、M13为耗尽型的MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)晶体管，其他的MOS晶体管为常规型(增强型)的MOS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，从而产生与在正常工作时由输出电路30所产生的热量相当的热量。由此，能够抑制正常工作时与温度补偿电路40调节时之间的发热量的变动。
如下式(1)所示，决定输出电路30的输出振幅电平的钳位电压Vclip成为从差分放大器AMP的输出电压Vg中减去NMOS晶体管M12的栅极与源极间电压VgsM12而得到的电压。
数学式1：
Vclip＝Vg-VgsM12...(1)
Vg根据以由输出电平调节寄存器VOUT_ADJ所提供的数据为基础并通过D/A转换器DAC实施D/A转换而得到的模拟的输出电压Vdac，并通过下式(2)而获得。
数学式2：
Figure BDA0000909942040000101
通过将式(2)代入式(1)，从而使下式(3)的关系成立。即，通过作为利用差分放大器AMP对D/A转换器DAC的输出电压Vdac进行放大而得到的电压的Vdac·(R1/R2+1)，来决定钳位电压Vclip。
数学式3：
Figure BDA0000909942040000102
正常工作时，TP端子被设定为低电平，开关电路SW1成为导通状态，NMOS开关SW2成为断开状态，MOS晶体管M13B成为断开状态，从而发热电路21成为工作停止状态。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，NMOS开关SW2成为导通状态，由此NMOS晶体管M12成为截止状态，包含NMOS晶体管M13的发热电路21成为工作状态。
输出电路30所输出的波形为如图6所示的那样的钳位正弦波，由于输出频率越高钳位正弦波的峰值(振幅)越低，因此按照输出频率而选择输出电平调节寄存器VOUT_ADJ的设定值。通常，以能够确保钳位正弦波的振幅在0.8Vpp以上的方式来选择输出电平调节寄存器VOUT_ADJ的设定值。在图5中，图示了输出电平调节寄存器VOUT_ADJ的设定值与D/A转换器DAC的输出电压Vdac以及钳位电压Vclip之间的关系的一个示例。图5图示了将包含差分放大器AMP的复制电路22的增益设定为约1.2倍的情况下的一个示例，且钳位电压Vclip为DC(direct current，直流)性质的电压值。此外，图6(A)以及图6(B)分别为表示输出频率为26MHz和52MHz的情况下的钳位正弦波的输出波形的一个示例的图，并且均将VOUT_ADJ设定为“01”。如图5所示，在VOUT_ADJ被设定为“01”的情况下，钳位电压Vclip成为0.9V，如图6(A)所示，在输出频率为26MHz的情况下，钳位正弦波的振幅为约0.9Vpp，如图6(B)所示，即使在输出频率为52MHz的情况下，也能够确保钳位正弦波的振幅为大约0.82Vpp。此外，在输出频率为52MHz的情况下，还存在钳位正弦波的振幅稍微下降的情况，也能够将VOUT_ADJ设定为“10”而使振幅上升0.1Vpp从而成为0.92Vpp。
在本实施方式中，在TP端子被设定为高电平时流过发热电路21的电流Iht以与振荡级电流调节寄存器IOSC_ADJ的设定值、分频切换寄存器DIV的设定值以及输出电平调节寄存器VOUT_ADJ的设定值联动的方式而发生变化，并接近与在TP端子被设定为低电平时在输出电路30中所消耗的电流相当的电流。由此，使得作为使用了TP端子被设定为低电平时的半导体电路装置1的振荡器的消耗电流与使用了TP端子被设定为高电平时的半导体电路装置1的振荡器的消耗电流之差的电流的差分电流减小。即，使得输出电路30处于工作状态时的电流与处于停止状态时的电流之差减小，从而抑制了振荡用电路10的发热量的变动。作为一个示例，在图7中，图示了振荡级电流调节寄存器IOSC_ADJ的设定值与差分电流的关系。在图7中图示了分频切换寄存器DIV的设定值为0时(源振荡输出时)与为1时(分频输出时)的关系。如图7所示，在使用了本实施方式的半导体电路装置1的振荡器中，即使在根据振荡频率或输出有无分频而单独地设定了IOSC_ADJ或DIV的寄存器值的情况下，也能够减小输出电路30处于工作状态时的电流与处于停止状态时的电流之差，从而成功地使差分电流接近于零。
另外，发热电路21作为发热部而发挥功能，振幅控制电路20中的发热电路21以外的电路作为振幅控制部而发挥功能。
1-2.布局结构
1-2-1.第一具体例
图8为模式化地表示第一具体例所涉及的半导体电路装置1的布局结构的俯视图。另外，在图8中，省略了关于半导体电路装置1中所包括的电路的一部分的记载。
本具体例所涉及的半导体电路装置1被构成为，包含半导体基板100、被配置在半导体基板100上的至少以输出电路30以及感温元件41为结构要素的第一电路块110、被配置在半导体基板100上的至少以存储器60为结构要素的第二电路块120。此外，半导体电路装置1被构成为，包括向输出电路30供给用于使输出电路30进行工作的电力的第一配线91和向输出电路30供给基准电压的第二配线92。此外，本实施方式所涉及的半导体电路装置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XO、连接端子Vcc、连接端子GND、连接端子OUT以及连接端子TP。
由于在向输出电路30供给用于使输出电路30进行工作的电力的第一配线91以及向输出电路30供给基准电压(虽然在本具体例中为接地电位，但例如也可以为调节器电路50的输出电压Vreg等)的第二配线92中流通有较大的电流，因此一般被构成为粗于其他的配线。
如图8所示，在本具体例中，第一配线91与感温元件41在俯视观察时重叠。
根据本具体例，能够使在作为发热源之一的输出电路30中所产生的热量经由第一配线91而高效地传递给感温元件41。因此，由于即使将输出电路30与感温元件41分离配置，感温元件41也能够高效地对在输出电路30中所产生的热量进行检测，因此能够实现例如在构成振荡器的情况下可使起动时的频率变动减少的半导体电路装置1。
在图8所示的示例中，半导体电路装置1具有与振荡用电路10电连接并且与振子3电连接的连接端子XI以及连接端子XO，在俯视观察时，连接端子XI以及连接端子XO中的至少一方与输出电路30的距离(最短直线距离)短于感温元件41与输出电路30的距离(最短直线距离)。在图8所示的示例中，连接端子XI以及连接端子XO中的任意一个与输出电路30的距离均短于感温元件41与输出端子(连接端子OUT)的距离。
根据本具体例，能够将在输出电路30中所产生的热量经由连接端子XI以及连接端子XO中的至少一方而高效地向振子3进行传递。由此，半导体电路装置1的温度与振子3的温度大致相等。因此，由于感温元件41实质上也能够对振子3的温度进行检测，因此能够实现例如在构成振荡器的情况下可使起动时的频率变动减少的半导体电路装置1。另外，虽然在本具体例中，作为发热的电路而列举了输出电路30的示例，但并不限定于此，与第一配线91连接且工作时发热的电路例如也可以为振荡用电路10，或被输入来自振荡用电路10的信号且对该信号进行放大并输出的放大电路等。
本具体例所涉及的半导体电路装置1在从与上述的技术意义不同的观点出发时，还具有进一步的技术意义。
如图8所示，在俯视观察时，连接端子XO被设置在第一电路块110与第二电路块120之间。
根据本具体例，由于在俯视观察时连接端子XO被设置于第一电路块110与第二电路块120之间，因此能够在第二电路块120内较大地取得一块矩形区域。因此，由于即使在无法增大半导体基板100的尺寸的情况下，也能够将第二电路块120内的一块矩形区域设为较大，例如能够将形成有具有一种功能的电路的区域设为较大，因此能够实现电路配置的自由度较大的半导体电路装置1。
在本具体例中，半导体电路装置1具有在俯视观察时在从第二电路块120远离的一侧的方向上被第一电路块110夹持的区域111，连接端子XO的至少一部分被设置在被第一电路块110夹持的区域111内。
根据本具体例，由于连接端子XO在俯视观察时以嵌入第一电路块110中的方式而被配置，因此能够增大第二电路块120的配置区域，因此能够在第二电路块120内进一步较大地取得一块矩形区域。因此，由于即使在无法增大半导体基板100的尺寸的情况下，也能够将第二电路块120内的一块矩形区域设为较大，例如将形成有具有一种功能的电路的区域设为较大，因此能够实现电路配置的自由度较大的半导体电路装置1。
在本具体例中，第二电路块120处于半导体基板100的外周部101与第一电路块110之间，并且被设置在外周部101与连接端子XO之间。在图8所示的示例中，半导体基板100在俯视观察时被构成为长方形，外周部101相当于俯视观察时的长方形的一条边。另外，半导体基板100无需在俯视观察时为完整的多边形，也可以为在俯视观察时在外周处具有凹凸的大致多边形。在该情况下，可以将外周部101设为相当于能够视为大致多边形的一条边的部分。
根据本具体例，与连接端子XO被设置在半导体基板100的外周部101附近的情况相比，能够在被配置于半导体基板100的外周部101侧的第二电路块120内较大地取得一块矩形区域。因此，由于即使在无法增大半导体电路装置1的芯片尺寸的情况下，也能够将第二电路块120内的一块矩形区域设为较大，例如能够将形成有具有一种功能的电路的区域设为较大，因此能够实现电路配置的自由度较大的半导体电路装置1。
在本具体例中，第二电路块120被构成为包含存储器60。
根据本具体例，由于能够将存储器60配置在第二电路块120内的一块矩形区域内，因此即使在无法增大半导体基板100的尺寸的情况下，也能够实现可增大存储器60的存储空间的半导体电路装置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设置于多个区域的情况相比，存储器60的配线变得容易。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。
在本实施方式中，第二电路块120以沿着半导体基板100的长边的方式而设置。由此，与以沿着半导体基板100的短边的方式来设置第二电路块120的情况相比，能够缩短第二电路块120的存储器60与第一电路块110中所包含的各种电路之间的配线。
1-2-2.第二具体例
图9为模式化地表示第二具体例所涉及的半导体电路装置1的布局结构的俯视图。另外，在图9中，省略了关于半导体电路装置1中所包含的电路的一部分的记载。此外，对与第一具体例相同的结构标注相同的符号，并省略详细的说明。
如图9所示，在本具体例中，第二配线92与感温元件41在俯视观察时重叠。
根据本具体例，能够将在作为发热源之一的输出电路30中所产生的热量经由第二配线92而高效地向感温元件41进行传递。因此，由于即使将输出电路30与感温元件41分离配置，感温元件41也能够高效地对在输出电路30中所产生的热量进行检测，因此能够实现例如在构成振荡器的情况下可使起动时的频率变动减少的半导体电路装置1。另外，虽然在本具体例中，作为发热的电路而列举出了输出电路30的示例，但并不限定于此，与第二配线92连接且工作时发热的电路例如也可以为振荡用电路10，或被输入来自振荡用电路10的信号并且对该信号进行放大并输出的放大电路等。
此外，即使在第二具体例中，根据与在第一具体例中所说明的理由相同的理由，也会实现相同的效果。
1-2-3.第三具体例
图10为模式化地表示第三具体例所涉及的半导体电路装置1的布局结构的俯视图。另外，在图10中，省略了关于半导体电路装置1中所包含的电路的一部分的记载。此外，对与第一具体例相同的结构标注相同的符号，并省略详细的说明。
如图10所示，在本具体例中，第一配线91以及第二配线92与感温元件41在俯视观察时重叠。
根据本具体例，能够使在作为发热源之一的输出电路30中所产生的热量经由第一配线91以及第二配线92而高效地向感温元件41进行传递。因此，由于即使将输出电路30与感温元件41分离配置，感温元件41也能够高效地对在输出电路30中所产生的热量进行检测，因此能够实现例如在构成振荡器的情况下可使起动时的频率变动减少的半导体电路装置1。另外，虽然在本具体例中，作为发热的电路而列举了输出电路30的示例，但并不限定于此，与第一配线91以及第二配线92连接且工作时发热的电路例如也可以为振荡用电路10，或被输入来自振荡用电路10的信号并且对该信号进行放大并输出的放大电路等。
此外，即使在第三具体例中，根据与在第一具体例中所说明的理由相同的理由，也会实现相同的效果。
2.振荡器
图11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，包含半导体电路装置1、振子3和对半导体电路装置1及振子3进行收纳的容器1100。在图11所示的示例中，振荡器1000被构成为，包括将半导体电路装置1与振子3收纳在同一空间内的容器1100。此外，在图11所示的示例中，振荡器1000被构成为包含盖1200以及电极1300。在图11所示的示例中，半导体电路装置1由单芯片构成。此外，作为振子3，可以为使用水晶以作为基板材料的水晶振子，例如AT切割或SC切割的水晶振子，或者SAW(SurfaceAcoustic Wave：表面声波)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，除水晶以外，还能够使用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶或锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料，或者硅半导体材料等。作为振子3的激励方式，可以使用基于压电效应的方式，也可以使用利用库伦力实现的静电驱动。另外，虽然本实施方式的振子3采用将基板材料单片化而得到的芯片形状的元件，但并不限定于此，也可以使用将芯片形状的元件封入到容器中的振动装置。
在容器1100中设置有凹部，通过用盖1200来覆盖凹部而形成收纳室1400。在容器1100中，用于对半导体电路装置1和振子3进行电连接的配线以及端子被设置在凹部的表面上或容器1100的内部。此外，在容器1100中，至少设置有分别与半导体电路装置1的连接端子Vcc、连接端子GND、连接端子OUT及连接端子TP电连接的电极1300。
图12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，包含半导体电路装置1、振子3和对半导体电路装置1与振子3进行收纳的容器1100a。在图12所示的示例中，振荡器1000a被构成为，包含将半导体电路装置1与振子3收纳在不同的空间内的容器1100a。此外，在图12所示的示例中，振荡器1000a被构成为包含盖1200、电极1300以及密封部件1500。在图12所示的示例中，半导体电路装置1由单芯片构成。此外，作为振子3，可以为使用水晶以作为基板材料的水晶振子，例如AT切割或SC切割的水晶振子，或SAW(Surface Acoustic Wave：表面声波)谐振子或MEMS(Micro Electro MechanicalSystems：微机电系统)振子。此外，作为振子3的基板材料，除水晶以外，还能够使用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶或锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料，或者硅半导体材料等。作为振子3的激励方式，可以使用基于压电效应的方式，也可以使用利用库伦力实现的静电驱动。另外，虽然本改变例的振子3采用将基板材料单片化而得到的芯片形状的元件，但并不限定于此，也可以使用将芯片形状的元件封入到容器中的振动装置。
在容器1100a中，于对置的面上设置有两个凹部，通过用盖1200来覆盖一方的凹部而形成收纳室1400a，通过用密封部件1500来覆盖另一方的凹部而形成收纳室1400b。在图12所示的示例中，在收纳室1400a内收纳有振子3，在收纳室1400b内收纳有半导体电路装置1。在容器1100a中，用于对半导体电路装置1与振子3进行电连接的配线以及端子被设置在凹部的表面上或容器1100a的内部。此外，在容器1100a中，至少设置有分别与半导体电路装置1的连接端子Vcc、连接端子GND、连接端子OUT及连接端子TP电连接的电极1300。
根据本实施方式所涉及的振荡器1000以及振荡器1000a，由于即使将输出电路30与感温元件41分离配置，感温元件41也能够高效地对在输出电路30中所产生的热量进行检测，因此能够实现例如可使起动时的频率变动减少的振荡器1000以及振荡器1000a。
3.电子设备
图13为本实施方式所涉及的电子设备300的功能框图。另外，对与上述的各个实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略详细的说明。
本实施方式所涉及的电子设备300为包含半导体电路装置1的电子设备300。在图13所示的示例中，电子设备300被构成为，包含振子3、半导体电路装置1、倍增电路310、CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)320、操作部330、ROM(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既可以对图13所示的结构要素(各部)中的一部分进行省略或变更，也可以采用附加其他的结构要素的结构。
倍增电路310向CPU320以及各部供给时钟脉冲(省略图示)。时钟脉冲例如可以为通过倍增电路310从来自与振子3连接的半导体电路装置1的振荡信号中取出所需的高频信号而得到的信号，也可以是通过具有PLL(Phase Locked Loop：锁相环)合成器的倍增电路310对来自半导体电路装置1的振荡信号进行倍增而得到的信号(省略图示)。
CPU320按照被存储在ROM340等中的程序并使用倍增电路310所输出的时钟脉冲而实施各种计算处理与控制处理。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、对用于使显示部370显示各种信息的显示信号进行发送的处理、使声音输出部380输出各种声音的处理等。
操作部330为通过操作键或按钮开关等而被构成的输入装置，并向CPU320输出与用户的操作相对应的操作信号。
ROM340对供CPU320实施各种计算处理与控制处理的程序或数据等进行存储。
RAM350作为CPU320的作业区域而被使用，并临时性地对从ROM340读取的程序或数据、从操作部330输入的数据、CPU320按照各种程序执行所得到的运算结果等进行存储。
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。
显示部370为通过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输入的显示信号而显示各种信息。
而且，声音输出部380为扬声器等对声音进行输出的装置。
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起动时的频率变动减少的半导体电路装置1，因此能够实现可靠性较高的电子设备300。
作为这种电子设备300可考虑到各种电子设备，例如，可列举出个人计算机(例如，便携式个人计算机、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、电视机、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)、电子词典、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、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS(point of sale：销售点)终端、医疗设备(例如，电子体温计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超音波诊断装置、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、航空器、船舶的测量仪器类)、飞行模拟装置、头戴式显示器、运动轨迹、运动跟踪、运动控制器、PDR(PedestrianDead Reckoning，步行者航位推算)等。
图14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。在作为电子设备300的智能手机中，作为操作部330而具备按钮，作为显示部370而具备LCD。而且，由于作为电子设备300的智能手机使用在构成振荡器的情况下能够使起动时的频率变动减少的半导体电路装置1，因此能够实现可靠性较高的电子设备300。
4.移动体
图15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)。另外，对与上述的各实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略详细的说明。
本实施方式所涉及的移动体400为包含使用了半导体电路装置1的振荡器1000的移动体400。在图15中图示了包含振荡器1000的移动体400。此外，在图15所示的示例中，移动体400被构成为，包含实施对发动机系统、制动器系统、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既可以对图15所示的结构要素(各部)中的一部分进行省略或变更，也可以采用附加其他的结构要素的结构。
根据本实施方式所涉及的移动体400，由于使用在构成振荡器的情况下能够使起动时的频率变动减少的半导体电路装置1，因此能够实现可靠性较高的移动体400。
作为这种移动体400可考虑到各种移动体，例如，能够列举出汽车(也包括电动汽车)、喷气式飞机或直升机等航空器、船舶、火箭、人造卫星等。
本发明并不限定于本实施方式，能够在本发明的主旨的范围内实施各种改变。
例如，虽然在上述的各实施方式中，列举出了作为特性调节用电路而具有温度补偿电路的振荡器(TCXO)的示例，但除此之外，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器电路的振荡器(SPXO等)、作为特性调节用电路而具有AFC(Auto FrequencyControl：自动频率控制)电路的振荡器(VCXO或VC-TCXO等)等各种振荡器中。
上述的实施方式及改变例为一个示例，并不限定于此。例如，也能够对各实施方式以及各改变例进行适当组合。
本发明包括与在实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构或者目的及效果相同的结构)。此外，本发明包括对在实施方式中所说明的结构的非本质的部分进行置换的结构。此外，本发明包括能够取得与在实施方式中所说明的结构具有相同的作用效果的结构或实现相同的目的的结构。此外，本发明包括将公知技术添加到在实施方式中所说明的结构中的结构。
符号说明
1…半导体电路装置；3…振子；10…振荡用电路；11…振荡部；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…感温元件；50…调节器电路；60…存储器；70…开关电路；80…串行接口(I/F)电路；91…第一配线；92…第二配线；100…半导体基板；101…外周部；110…第一电路块；111…被第一电路块110夹持的区域；120…第二电路块；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…密封部件；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；XO…连接端子。

Claims (8)

1.一种半导体电路装置，其在半导体基板上具有：
振荡用电路，其与振子连接并且使所述振子进行振荡；
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；
感温元件；
特性调节用电路，其根据从所述感温元件输出的信号而对所述振荡用电路的特性进行调节；
第一配线，其向所述输出电路供给用于使所述输出电路进行工作的电力；
第二配线，其向所述输出电路供给基准电压，
所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方与所述感温元件在俯视观察时重叠。
2.如权利要求1所述的半导体电路装置，其中，
还具有连接端子，所述连接端子与所述振荡用电路电连接并且与所述振子电连接，
在俯视观察时，所述连接端子与所述输出电路的距离短于所述感温元件与所述输出电路的距离。
3.如权利要求1或2所述的半导体电路装置，其中，
还具有存储器，所述存储器对用于控制所述振荡用电路、所述输出电路以及所述特性调节用电路中的至少一个的数据进行存储。
4.如权利要求1或2所述的半导体电路装置，其中，
所述特性调节用电路为温度补偿电路。
5.如权利要求1或2所述的半导体电路装置，其中，
所述输出电路具有分频电路。
6.一种振荡器，具有：
权利要求1至5中任一项所述的半导体电路装置；
所述振子；
容器，其收纳有所述半导体电路装置和所述振子。
7.一种电子设备，其特征在于，
具有权利要求1至5中任一项所述的半导体电路装置。
8.一种移动体，其特征在于，
具有权利要求1至5中任一项所述的半导体电路装置。
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