半导体装置、测量设备以及校正方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能以高精度对振荡器的起因于温度的振荡频率的误差进行校正的半导体装置、测量设备以及校正方法。该半导体装置具有：振荡器（28），以固有的频率进行振荡；半导体集成电路（30），集成有温度传感器（58）和控制部（60），所述温度传感器（58）检测周围的温度，所述控制部（60）与振荡器（28）电连接，并且基于由温度传感器（58）检测出的温度来校正振荡器（28）的依赖于温度的误差；以及密封部，将振荡器（28）和半导体集成电路（30）一体地进行密封。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置、测量设备以及校正方法
本专利技术涉及半导体装置、测量设备以及校正方法。
技术介绍
近年来，在对累计电量进行测量的电度表等的测量设备中，按时间段来测量累计电量。伴随于此，已知以在测量设备的内部组装具备振荡器和集成电路的半导体装置并能够测量功率和时间的方式设计的测量设备。作为组装到该测量设备的半导体装置，在专利文献1中公开了通过具备振荡器和IC芯片，从而减少辐射噪声的电路装置，其中，该IC芯片具有通过与该振荡器电连接来构成振荡电路的电路部。在该电路装置中，振荡器具有多个电极，IC芯片具有与电路部电连接并且与上述多个电极对应的多个振荡器焊盘，上述多个电极和上述多个振荡器焊盘经由ACF（AnisotropicConductiveFilm，各向异性导电膜）相对并电连接，振荡器被安装于IC芯片的形成有多个振荡器焊盘的面。此外，在专利文献2中也公开了如下技术，通过在IC封装件（package）中内置晶体振子和CPU，从而使从晶体振子至CPU的布线最短，不会在时钟信号中产生反射等的噪声。另一方面，在电度表等的测量设备中，在测定温度的情况下，通常使用热敏电阻等电阻值根据温度而变化的温度测定元件，将温度测定元件的电阻值的变化变换为电压的变化来测定温度。在此，在利用温度测定元件进行温度测定的情况下，可能由于各种各样的要因导致产生测定误差。作为该测定误差的要因，例如有温度测定元件的特性（电阻值的温度变化）的偏差、在将温度测定元件的电阻值的变化变换为电压的变化时的误差、向温度测定电路供给的电源电压的变动引起的误差、温度测定元件的检测信号的A/D变换时的误差、以及在控制装置将数字信号变换为温度值时的误差等。相对于此，作为进行上述温度测定的技术，在专利文献3中公开了不依赖于电源电压能高精度地进行温度测定的温度测定装置。该温度测定装置是使用在多个点的温度信息以直线逼近来进行校正的温度测定装置。该温度测定装置当被施加电源电压时测定温度，输出包含温度信息和电源电压信息的第一电压以及包含将温度信息排除在外的电源电压信息的第二电压，从第一电压中除去第二电压的信息来决定温度测定值。专利文献专利文献1：日本特开2010-34094号公报；专利文献2：日本特开平4-36814号公报；专利文献3：日本特开2008-14774号公报。通常，电度表或煤气表（gasmeter）等的在室外设置的测量装置容易受到外界温度的影响。此外，在上述专利文献1和2中公开的搭载于半导体装置的晶体振子等的振荡器的温度依赖性高，此外由于所使用的晶体的个体差异导致振荡器的振荡频率的误差（以下也称为“频率误差”。）差异较大，可能在每个个体产生偏差。因此，在室外设置的测量装置搭载具有振荡器的半导体装置的情况下，期望对依赖于温度的振荡器的频率误差进行校正。以往的具有计时工作功能的半导体装置通常构成为包含振荡器、用于驱动该振荡器的驱动电路和用从振荡器得到的时钟来进行计时的计时电路。由于将振荡器的驱动电路内置在振荡器侧或计时电路侧，所以作为构成该半导体装置的部件，最少需要两件。在计时功能中，如文字所描述的那样需要刻画正确的周期，因此，通常在计时电路侧内置用于校正振荡器的振荡频率的校正电路。可是，在制造时，在每个个体产生偏差、振荡器的振荡频率不均匀的情况下，必须在计时电路侧对每个振荡器个别地进行调整。即，在该情况下，需要在最终形态下进行调整，效率非常差。例如，如图30所示，在以往的半导体装置中，在XT0端子和XT1端子串联连接有预先确定的频率（例如，32.768kHz）的振荡器。此外，在各个XT0端子、XT1端子以及电源电压间连接有负载电容（CGL和CDL）。再有，计时电路具有校正功能。在这样的半导体装置中对频率误差进行校正时，只要最低限度具有上述结构就能够进行校正，但在使用环境下周围温度变化了的情况下，通过每当此时确认频率，并且连接温度传感器，从该温度传感器将温度数据引入至计时功能，从而能够正确地进行校正。在如图30所示的那样的半导体装置中，在使用温度传感器来进行伴随着外部气温的变化的振荡器的振荡频率的校正的情况下，需要安装温度传感器，并且制造成本增加。此外，根据温度传感器的配置，振荡器的周围温度与由温度传感器得到的温度未必相一致。此外，图31所示的半导体装置通过将在图30所示的半导体装置中外接的温度传感器引入至半导体中，从而谋求周围部件的削减、成本的减少。在半导体内置有温度传感器的情况下，由于在封装件化后的半导体（参照图32）中散热不完全，所以周围温度和半导体芯片的表面温度可能出现差异，与外接的情况没有改变。进而，作为图30和图31所示的以往半导体装置的共同问题，由于振荡器及其负载电容为外接，所以成为最终形态的基板小型化的瓶颈。此外，由于晶体振子以微小的电压、电流进行工作，所以对噪声、漏电流等的耐受性弱，因此产生必须将晶体振子设置在计时电路的附近的制约。进而，因为半导体装置和振荡器是分开供给的，所以需要在最终形态下进行校正操作的情况没有改变。像这样，在具有计时工作功能的半导体装置中，由于晶体振子等的振荡器存在温度依赖性，所以在对振荡器的振荡频率进行校正的情况下，需要测定振荡器的温度。此外，在为了校正振荡器的振荡频率而在振荡器的附近配置有温度传感器的情况下，需要将温度传感器的信息输入到校正电路侧，并且在要使用校正电路的温度高精度地进行校正的情况下，也担心产生将振荡器配置在校正电路附近等的布局上的制约。此外，在为了不进行校正而使用昂贵的高精度的振荡器的情况下，也担心制造成本上升。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能以高精度校正起因于温度的振荡器的振荡频率的误差的半导体装置、测量设备以及校正方法。本专利技术的半导体装置，其特征在于，具有：振荡器，以固有的频率进行振荡；半导体集成电路，集成有温度传感器和控制部，所述温度传感器检测周围的温度，所述控制部与所述振荡器电连接，并且基于由所述温度传感器检测出的温度来校正所述振荡器的依赖于温度的误差；以及密封部，将所述振荡器和所述半导体集成电路一体地进行密封。此外，本专利技术的测量设备，其特征在于，具备：测量单元，对累计电量进行测量；方案1至4的任一项所述的半导体装置；以及显示单元，显示由所述测量单元测量出的累计电量和利用所述振荡器的频率进行计时的时间。此外，本专利技术的校正方法，所述方法是半导体装置的校正方法，所述半导体装置具有：振荡器，以固有的频率进行振荡；半导体集成电路，集成有温度传感器和控制部，所述温度传感器检测周围的温度，所述控制部与所述振荡器电连接并校正所述振荡器的依赖于温度的误差；以及密封部，将所述振荡器和所述半导体集成电路一体地进行密封，其特征在于，所述校正方法具备：取得步骤，所述控制部取得在预先确定的多个温度条件的每一个中的频率校正信息；以及校正步骤，所述控制部基于在所述取得步骤中取得的频率校正信息来校正所述误差。本专利技术起到能以高精度校正起因于温度的振荡器的振荡频率的误差的效果。附图说明图1是具备第一实施方式的半导体装置的电度表的立体图。图2是从背面观察第一实施方式的半导体装置的部分断裂图。图3是图2的3-3线剖视图。图4是表示第一实施方式的振荡器的分解立体图。图5是用于说明第一实施方式的半导体装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其中，具有：振荡器，以固有的频率进行振荡；半导体集成电路，集成有温度传感器和控制部，所述温度传感器检测周围的温度，所述控制部与所述振荡器电连接，并且基于由所述温度传感器检测出的温度来对所述振荡器的振荡频率的依赖于温度的误差进行校正；以及密封部，将所述振荡器和所述半导体集成电路一体地进行密封。

【技术特征摘要】
2012.04.27 JP 2012-1040751.一种半导体装置，其中，具有：振荡器，以固有的频率进行振荡；半导体集成电路，集成有温度传感器和控制部，所述温度传感器检测周围的温度，所述控制部与所述振荡器电连接，并且基于由所述温度传感器检测出的温度来对所述振荡器的振荡频率的依赖于温度的误差进行校正；密封部，将所述振荡器和所述半导体集成电路一体地进行密封；第一测量部，测量所述振荡器的振荡频率；以及第二测量部，测量以比所述固有频率高的高频率进行振荡的基准频率发生部的振荡频率，所述控制部使用在所述第一测量部的测量结果变为规定的值之前的所述第二测量部来进行测量，基于测量结果导出所述振荡器的振荡频率的依赖于温度的误差。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述控制部使用所述温度传感器来检测所述被一体密封的振荡器的温度，基于检测出的温度来校正所述误差。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，还具有：存储部，存储在预先确定的多个温度条件的每一个中的频率校正信息，所述控制部基于在所述存储部中存储的所述频率校正信息来校正所述误差。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述控制部在由所述温度传感器检测出的温度与所述多个温度条件不同的情况下，使用比所述温度传感器检测出的所述温度高的温度条件的频率校正信息和比所述温度传感器检测出的所述温度低的温度条件的频率校正信息来校正所述误差。5.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述存储部还存储在各个所述温度条件中的所述温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田和也，曾根纪久，竹井彰启，吉田裕一，武政宪吾，
申请(专利权)人：拉碧斯半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：