DE2620861A1 - Verfahren zum aufbau einer schaltungsanordnung fuer eine elektronische uhr - Google Patents

Verfahren zum aufbau einer schaltungsanordnung fuer eine elektronische uhr

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DE2620861A1 DE19762620861 DE2620861A DE2620861A1 DE 2620861 A1 DE2620861 A1 DE 2620861A1 DE 19762620861 DE19762620861 DE 19762620861 DE 2620861 A DE2620861 A DE 2620861A DE 2620861 A1 DE2620861 A1 DE 2620861A1
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Description

TELEFON (MÜNCHEN) β4 3β 3Β
TELEGRAMMADRESSE: pATENDUCH MÜNCHEN CABLE ADDRESS : DIPL.-PHYS. F. ENDLICH. D - UNTERPFAFFENHOFEN. POSTFACH
TELEX: B2 J73O Meine Akte: D-3917
Anmelder; Kabushiki Kaisha Daini Seikosha, Tokyo, Japan
Verfahren zum Aufbau einer Schaltungsanordnung für eine elektronische Uhr
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Schaltungsanordnung für eine elektronische Uhr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bisher ist es üblich, die Schaltungsanordnung für eine elektronische Uhr, insbesondere für eine elektronische Armbanduhr, in Form einer gedruckten Schaltung anzuordnen bzw. die einzelnen elektronischen Bauelemente, wie z.B. einen integrierten Schaltkreis, einen Schwingquarz, einen Kondensator, einen Widerstand usw., auf einer gedruckten Leiterplatte anzordnen, die dann in den entsprechenden Teil der elektronischen Uhr eingebaut wird und aufgrund dieser Anordnung der einzelnen Bauelemente einen sehr großen Platzbedarf hat, wobei die einzelnen Bauelemente auf der Leiterplatte angelötet sind, was ein Entfernen von Lötresten oder dergleichen erfordert, so daß sich bei dieser üblichen Anordnung der Bauelemente Nachteile hinsichtlich der Herstellungskosten sowie der Qualität und Zuverlässigkeit ergeben.
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Es ist daher bereits versucht worden, einen integrierten Schaltkreis, im folgenden auch IC-Chip genannt, direkt auf einer gedruckten Leiterplatte zusammen mit den anderen Bauelementen in üblicher Weise anzubringen, wobei sich jedoch der Nachteil ergibt, daß ein automatischer Verbinder, d.h. eine automatische, mit Golddrähten arbeitende Kompressions-Verbindungseinrichtung, zum Herstellen der Drahtverbindungen des IC-Chips mit der gedruckten Leiterplatte nicht verwendet werden kann, so daß ein wirtschaftliches Verdrahten nicht möglich ist und auch die übrigen Bauelemente durch beschwerliches Anlöten befestigt werden müssen. Darüberhinaus kann die Form der gedruckten Leiterplatte in der Dickenrichtung nicht willkürlich gewählt werden, so daß sie beim Einbau in eine Uhr als Ganzes aufgrund der komplizierten Anordnung der Uhrenteile einen großen Raum einnimmt.
Bei der Befestigung des Schwingquarzes, der insbesondere eine geringe mechanische Stoßfestigkeit aufweist, sollten darüberhinaus die Zuführungsdrähte nicht gebogen bzw. verbogen werden, um den Einbau zu erleichtern, undes isb" außerdem erforderlich, bei der Verbindung der Zuleitungsdrähte eine höchst zuverlässige elektrische Verbindung herzustellen und eine stabile Halterung für den Schwingquarzkörper zu erzielen. In dieser Hinsicht weist die übliche Art der Befestigung eines solchen Schwingquarrzes, die in dem Anlöten des Schwingquarzes auf der gedruckten Leiterplatte besteht, verschiedene Nachteile auf.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, bei dessen Anwendung die genannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1— angegebenen Merkmalen-gelöst^. .
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Es wird somit zunächst ein Leiterrahmen zur Bildung einer Schaltungsanordnung für eine elektronische Uhr verwendet, an dem
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der integrierte Schaltkreis, der Schwingquarz und die anderen elektronischen Bauelemente angebracht werden, worauf der bevorzugte Teil des Leiterrahmens mit Harz vergossen wird u.die anderen elektronischen Bauelemente an den Teilen des Leiterrahmens befestigt werden, die aus dem vergossenen Teil herausragen. Da bei diesem Verfahren keine gedruckte Leiterplatte verwendet werden muß, ergeben sich verschiedene Vorteile. Die Anbringung und Verbindung des Schwingquarzes erfolgt derart, daß bestimmte, aus dem vergossenen Teil herausragende Teile des Leiterrahmens Anschlußteile für den Schwingquarz bilden, an die die Zuführungsdrähte des Schwingquarzes direkt angeschweißt werden, so daß der Schwingquarz sowohl elektrisch verbunden als auch mechanisch gehalten wird.
Es ist somit ersichtlich, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anordnung oder zum Aufbau einer Schaltungsanordnung für eine elektronische Uhr die Form des metallischen Leiterrahmens zur Einpassung der Uhrenteile frei gewählt werden und, da der JC-Chip mit dem Leiterrahmen über Zuleitungsdrähte verbunden wird, eine in höchstem Maße wirtschaftliche und zuverlässige automatische, Golddrähte verwendende Kompressions-Verbindungseinrichtung eingesetzt werden kann. Im Gegensatz zu der Befestigung an einer gedruckten Leiterplatte werden der Schwingquarz, der Kondensator bzw. die anderen elektronischen Bauelemente direkt an dem dünnen Leiterrahmen mittels einer höchst einfach und wirtschaftlich durchführbaren Punktschweißung befestigt. Durch die Punktverschweißung wird der Einbau- bzw. Befestigungsvorgang wesentlich vereinfacht, das sonst übliche Entfernen der Lötdrähte ist nicht erforderlich und durch die Stärke bzw. Festigkeit oder Belastbarkeit der Schweißung werden höchst zuverlässige elektrische Verbindungen hergestellt, was insbesondere für den Schwingquarz von Bedeutung ist, der darüberhinaus elastisch von den aus dem vergossenen Teil herausragenden Teilen des Leiterrahmens gehalten wird und daher eine hohem Maße verbesserte Stoßfestigkeit aufweist. Da außerdem die Form des den Leiterrah-
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men einschließenden Kunstharzes willkürlich bzw. entsprechend den Erfordernissen gewählt werden kann, ist eine Anpassung des Schaltungsteils hinsichtlich seiner Formgebung an die anderen Uhrenteile leicht möglich, wobei der vergossene Kunstharzteil gleichzeitig mechanische Funktionen übernehmen bzw. in mechanischer Hinsicht in der Uhr verwendet werden kann, wodurch der in Anspruch genommene Platz höchst effektiv ausgenutzt wird.
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1: eine Darstellung, die den Verfahrensablauf einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht,
Fig. 2: eine Darstellung, die den Verfahrensablauf einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht,
Fig. 3: einen Längsschnitt durch den Uhrenteil, der die Schaltungsanordnung sowie die Zahnradanordnung der Uhr umfaßt,
Fig. 4: einen Längsschnitt durch den Teil der Schaltungsanordnung, in dem der Schwingquarz angeordnet ist,
Fig. 5: in vergrößertem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie II-II, und
Fig. 6: einen vergrößerten Ausschnitt der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Leiterrahmen, der in einer bestimmten Form aus einer Kupferplatte oder dergleichen ausgestanzt ist und zur Bildung der Schaltungsanordnung für die Uhr dient, indem an ihm die einzelnen elektronischen Bauelemente angebracht' wer"den;~T:n Fig. IA" sind mit" der Bezugszahl 2 ein integrierter Schaltkreis oder IC-Chip, mit der Bezugszahl 3 ein Widerstand und mit der Bezugszahl 4 ein Kondensator oder dergleichen bezeichnet, die an dem Leiterrahmen 1 befestigt sind.
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Der Einbau des integrierten Schaltkreises 2 verläuft derart,
daß der integrierte Schaltkreis 2 zunächst an dem Leiterrahmen
1 mittels üblicher Maßnahmen, z.B. mittels eutektischer Verbindung oder dergleichen befestigt wird und anschließend eine Verdrahtung der Kontaktelemente des integrierten Schaltkreises 2
mit dem Leiterrahmen über Golddrähte mittels einer bekannten
Kompressions-Verbindungseinrichtung oder dergleichen hergestellt wird. Obwohl der Widerstand 3 und der Kondensator 4 bei dieser
Ausführungsform der Erfindung angelötet sind, können sie auch
mittels Punktschweißung befestigt werden, da sie an dem metallischen Leiterrahmen 1 angebracht sind.
Wie Fig. IB zu entnehmen ist, wird daraufhin der größte
Teil des Leiterrahmens 1, an dem jedes der Bauelemente befestigt ist, mit Kunstharz oder Kunststoff vergossen (Spritzguß, Formguß). Da die Form eines Kunststoffteiles oder Kunstharzteiles 5 beliebig entsprechend der Formgebung des Metallformgusses anderer Uhrenteile wählbar ist, kann die Anordnung mit den anderen Bauteilen der Uhr, z.B. dem Motor, der Zahnradanordnung, der Batterie
oder dergleichen, in integrierter Bauweise ausgeführt werden.
Die Bezugszahl 6 bezeichnet eine Schraube für einen Anschluß, der elektrisch mit dem Leiterrahmen 1 verbunden und in dem Kunststoffteil 5 eingebettet ist, so daß Zuführungsdrahte des Motors oder
dergleichen leicht mittels der Schraube mit diesem Anschluß verbunden werden können.
Fig. 2 veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anordnen bzw. zum Aufbau
einer Schaltungsanordnung für eine elektronische Uhr, wobei die
Bauelemente, wie z.B. der Kondensator oder dergleichen, nach dem Vergießen-mittels Kunststoff oder-Kunstharz- angebracht werden. Wie Fig. 2A zu entnehmen ist, wird zunächst der integrierte Schaltkreis 2 mit dem·Leiterrahmen 1 über-Drähte verbunden-nind darauffolgend, wie in Fig. 2B gezeigt ist, zusammen mit dem Leiterrah-
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men in Kunststoff oder Kunstharz eingebettet, und zwarmit Ausnahme des Befestigungsteils für die anderen Bauelemente. In dem Kunststoffteil 5 des Befestigungsteils für die anderen Bauelemente sind Durchgangslöcher 7 und 8 ausgebildet, in die sich entsprechende Endteile a, a ... des Leiterrahmens 1 hinein erstrecken.
Wie in Fig. 2C dargestellt, ist z.B. ein Trimmerkondensator 41, der zur Einstellung der Schwingfrequenz oder dergleichen Verwendung findet, an den in das Durchgangsloch 7 hineinragenden Endteilen a, a des Leiterrahmens 1 befestigt, und ein Widerstand 3 ist an den in das Durchgangsloch 8 hineinragenden Endteilen a, a angebracht. Hierbei kann die Befestigung mittels Punktschweißung erfolgen, da jedes Bauelement an den Teilen des Leiterrahmens 1 anzubringen ist, die in die Durchgangslöcher 7 und 8 hineinragen (wie der Figur zu entnehmen ist, ist der Trimmerkondensator durch Punktschweißung befestigt).
Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform des entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kunststoffteils 5, die gleichzeitig mit der Zahnradanordnung in Verbindung steht und konkave Teile aufweist, die Zahnräder 9, 9 ... umschließen, sowie Lagerlöcher 10, 10 ... für die Zahnräder 9, 9 enthält, wobei der Kunststoffteil 5 den Leiterrahmen 1 einbettet, auf dem der integrierte Schaltkreis 2 und der Kondensator 4 angebracht sind.
In Fig. 4 bezeichnet die Bezugszahl 11 einen nach einem bestimmten Muster oder Schema aus einer Kupferplatte oder dergleichen ausgestanzten bzw. hergestellten Leiterrahmen, mit dem die jeweiligen, für eine Schaltungsanordnung einer elektronischen Uhr erforderlichen elektronischen Bauelemente verbunden sind, wobei-ein integrierter-Schaltkreis-12 -durch Spritz--oder Druckguß und anschließendes Verdrahten mit dem Leiterrahmen 11 verbunden- ist und die weiteren erforderlichen Bauelemente, wie z.B. ein Widerstand, ein Kondensator oder dergleichen bereits
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voraufgehend je nach den Erfordernissen angebracht sind. Sodann wird durch Vergießen (Spritzguß, Formguß) des Leiterrahmens 11 eine Leiterplatte 13 gebildet, die in ihrem Inneren bzw. zwischen sich den Leiterrahmen 11 enthält. Die Leiterplatte 13 kann jedoch auch durch Einlegen des Leiterrahmens 11 in eine vorher vorbereitete Kunststoffplatte gebildet werden.
Mit der Bezugszahl 14 ist ein in der Leiterplatte 13 ausgebildetes kreisförmiges Durchgangsioch bezeichnet, in das sich zwei Anschlußteile lla, 11b hineinerstrecken, die Teile des Leiterrahmens 11 sind und in den Fig. 5 und 6 teilweise durch strichpunktierte Linien dargestellt sind. Mit der Bezugszahl 15 ist ein in ein topfartiges Gehäuse eingeschlossener Schwingquarz bezeichnet, von dessen Unterseite sich zwei eng aneinanderliegende, parallel verlaufende Zuführungsdrahte 15a und 15b herab erstrecken, die gleichzeitig den Schwingquarz stützen.bzw. halten.
Für die Anbringung des Schwingquarzes werden zunächst die sich in das Durchgangsloch 14 hineinerstreckenden Anschlußteile lla und 11b rechtwinklig abgebogen, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist, so daß ihre Endteile in einem Abstand zueinander parallel verlaufen, der dem Abstand zwischen den Zuführungsdrähten 15a und 15b des Schwingquarzes 15 entspricht. Darauf werden die parallel verlaufenden Zuführungsdrähte 15a und 15b durch das Durchgang si och 14 der Leiterplatte 13 hindurchgeführt und jeweils mit den parallelen Endteilen lla und 11b eng verbunden. Da die Endteile lla und 11b aus der Leiterplatte 13 herausragen, kann eine Punktschweißung mit Hilfe eines Schweißgeräts vorgenommen werden, dessen Anschluß oder Elektrode pinzettenartig ausgebildet ist, so daß auf sehr einfache Weise eine höchst zuverlässige Verbindung erzielbar ist. '
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Claims (3)

2 ·" -8- 7. Mai L976 D-3917 PatentanSDrüche
1. Verfahren zum Aufbau einer Schaltungsanordnung für eine elektronische Uhr, die zumindest einen integrierten Schaltkreis und einen Schwingquarz aufweist, da durch gekennzeichnet, daß zunächst zumindest der integrierte Schaltkreis (2, 12) auf einem entsprechend geformten Leiterrahmen (1, 11) angebracht wird, daß darauffolgend ein bestimmter Teil (5) des Le itsrrahmens (1, 11) einschließlich des integrierten Schaltkreises (2, 12) in Kunststoff eingebettet wird, und daß anschließend der Schwingquarz (15) sowie die verbleibenden elektronischen Bauelemente (3, 4, 4') an den nicht in Kunststoff eingebetteten Teilen (a, 11a, lib) des Leiterrahmens (1, 11) angebracht werden.
2. Verfahren zum Aufbau einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Kunststoff einbettung (5) herausragende Anschlußelemente (11a, lib) des Leiterrahmens (1, 11) nach Urnbiegung mit den parallel zu ihnen verlaufenden Zuleitungsdrähten (15a, 15b) des Schwingquarzes (15) punktverschweißt werden.
3. Verfahren zum Aufbau einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterrahmen (1, 11) auf einer Kunststoffplatte (13) angeordnet wird.
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