DE2701448A1 - Elektronische uhr und verfahren zur herstellung einer elektronischen uhr - Google Patents

Elektronische uhr und verfahren zur herstellung einer elektronischen uhr

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Akira Nakazawa
Hirosige Sugihara
Isao Yamaguchi
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Description

PATENTANWALTf= SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINÄHAUS . ft
MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 OI 6O, D-8OOO MÜNCHEN 90
DlPU CHEM. OR. OTMAR DITTMANN (Τ1β7β) KARL LUDWIQ SCHIPP DIPL. CHEM. OR. ALEXANDER V. FONER DIPL. INS. PETER STREHL DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHUBEL-HOPF DIPL. INQ. DIETER EBaiNQHAUS TELEFON (Οββ) «8 2Ο84 TELEX 5-99 ees AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN
HITACHI, LTD. DA-14095 14. Januar 1977
Elektronische Uhr und Verfahren zur Herstellung einer
elektronischen Uhr
Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit einem Modul, einen Modul für eine elektronische Uhr, ein Verfahren zum Zusammensetzen einer elektronischen Uhr, ein Verfahren zur Herstellung einer keramischen Leiterplatte sowie ein keramisches Bauelement. Die Erfindung betrifft allgemein eine elektronische Anordnung und insbesondere den Aufbau und die Montage einer elektronischen, digitalen Armbanduhr.
Eine elektronische digitale Armbanduhr erhält ihre Stromversorgung von einer Batterie mit kleinen Abmessungen, beispielsweise einer Silberoxidbatterie, und umfasst wenigstens eine Frequenzteilerstufe zum Teilen der Frequenz eines Signals mit konstanter Frequenz, das von einer einen Quarzoszillator umfassenden Oszillatorschaltung bereitgestellt wird, eine Zähler-
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stufe zum Zählen des Ausgangssignals der Frequenzteilerstufe, eine Decodierstufe zum Decodieren des Ausgangssignals der Zähleretufe und Steuereinrichtungen zum optischen Anzeigen der Zeit, um digitale Anzeigeeinrichtungen mit dem Ausgangssignal der Decodierstufe zu steuern.
Bei einer solchen elektronischen Uhr mit kleinen Abmessungen besteht eines der Hauptprobleme darin, die Montage und das Zusammensetzen des sogenannten Moduls, in dem die Schaltungselemente der elektronischen Uhr zusammengefasst sind, zu vereinfachen. Weitere Probleme betreffen die Ausnutzung des vom Modul eingenommenen Raumes, insbesondere wird darauf Wert gelegt, dass die Dicke des Moduls möglichst klein ist. Dies ist insbesondere im Hinblick darauf wichtig, die Dicke der Armbanduhr so klein wie möglich zu halten. Im Hinblick auf die Massenfertigung sollte die geometrische Form des Moduls, der in das Uhrengehäuse oder das aussere Gehäuse einer Uhr eingesetzt werden soll, für verschiedene Ausführungen und Ausgestaltungen des Uhrengehäuses gleichzeitig verwendbar sein. Insbesondere bei Uhren mit Digitalanzeige ist die Form des Uhrengehäuses nicht auf eine Kreis- oder Scheibenform beschränkt, die eine Hauptform für Armbanduhren sowohl mit digitaler als auch mit Zeigeranzeige ist. Verschiedene neue Formen und Ausgestaltungen können für das Uhrengehäuse bzw. das aussere Gehäuse gewählt werden. Daher sollte der Modul oder die Baueinheit der Schaltungsplattpn bzw. der Leiterplatten, der bzw. die in das äussere Gehäuse eingesetzt werden, so ausgebildet sein, dass der Modul oder die aus den einzelnen Leiterplatten bestehende Baueinheit in die verschiedenen herkömmlichen und neuen Formen und Ausgestaltungen des Uhrengehäuses passen. Darüberhinaus sollte die Form des Moduls so aussehen, dass verschiedene Abwandlungen und verschiedene Formen der digitalen Anzeige und der digitalen Ziffern bei einer Uhr mit Digitalanzeige lediglich kleine Änderungen an Teilen des Blocks, der Baueinheit oder der Leiterplatten des Moduls notwendig machen. Darüberhinaus sollte der in einem äusseren Gehäuse untergebrachte Modul in eine geeignete Anzahl von Blöcken, Baueinheiten oder Leiter-
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platten im Hinblick auf eine leichte und sichere Montage unterteilt werden. Eine schlechte und ungeeignete Blockaufteilung ■ des Moduls kompliziert die Montageschritte und es lassen sich die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten digitalen Uhren nicht ausräumen. Da der Hauptteil der elektronischen Schaltung in den Blöcken oder den Leiterplatten, die den Modul bilden, aus einem Halbleiterplattchen oder aus Halbleiterplattchen oder aus einer oder mehreren Halbleitertabletten gebildet werden, die mit Verfahren der Integrationstechnik hergestellt werden, sollte der Aufbau, bzw. die Form der Blöcke oder der Leiterplatten der Moduleinheit so ausgebildet und konstruiert sein, dass die Anwendung der Halbleiter-Integration stechnik verbessert werden kann. Die Leiterbahnen in den Blöcken oder Leiterplatten, auf denen das Halbleiterplattchen aufgesetzt oder angebracht wird, sollten insbesondere so ausgebildet sein, dass die Anwendbarkeit der Halbleiter-Integration st echnik en möglich ist und verbessert wird.Darüberhinaus sollte der Modul einer Uhr stossfest sein.
Der Erfindung liegt daher unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Uhr zu schaffen, die leicht montiert und zusammengesetzt werden kann.
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum leichten Montieren und Zusammensetzen einer elektronischen Uhr und ein Verfahren zum Bilden einer Baueinheit aus mehreren Leiterplatten auf kleinem Raum und mit hoher Packungsdichte anzugeben.
Der Erfindung liegt in diesem Zusammenhang weiterhin die Aufgabe zugrunde, den bei einer Uhrenschaltung verwendeten Modul in einer geometrischen Form herzustellen, durch die der Modul in verschiedene Ausgestaltungen und Formen des Uhrengehäuses eingesetzt werden kann.
Eine erfindungsgemässe Uhr, mit der die gestellte Aufgabe gelöst wird, ist in Anspruch 1 angegeben.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen elektronischen Uhr sind in den Ansprüchen 2 bis 20 gekennzeichnet.
Sie gestellte Aufgabe wird auch durch das in Anspruch 21 angegebene Verfahren zum Zusammensetzen einer elektronischen Uhr gelöst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in Anspruch 22 angegeben.
In Anspruch 23 ist ein erfindungsgemässer Modul für eine elektronische Uhr gekennzeichnet.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss auch durch das Verfahren zur Herstellung einer keramischen Leiterplatte gemäss Anspruch 24 gelöst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens ist in Anspruch 23 angegeben.
Eine keramische Baueinheit gemäss den Ansprüchen 26 und 27 löst ebenfalls die gestellte Aufgabe.
Gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Modul geschaffen, der eine Uhrenschaltung und eine Anzeigeeinrichtung zusammenfasst und der eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, eine Leiterplatteneinheit, auf der eine Uhrenschaltung zusammengefasst ist, sowie ein Montagegehäuse oder ein Modulgehäuse zum Befestigen und Pestlegen der Anzeigeeinrichtung und der Leiterplatten in einer vorgegebenen lagemässigen Zuordnung aufweist. Das Einsetzen und Befestigen der Anzeigeeinrichtung und der Leiterplatteneinrichtungen am bzw. im Montagegehäuse wird unter Verwendung von Federkräften erreicht, die von einem aus leitendem Gummi usw. gebildeten elastischen Teil erzeugt wird, wobei das elastische Teil als Glied für die elektrische Leitungsverbindung verwendet wird. Das elastische Teil wird zwischen die Anzeigeeinrichtung und die Leiterplatten eingesetzt, so dass die beim Zusammen-
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drücken des elastischen Teils auftretende Kraft auf ein Halterungsglied, beispielsweise auf Arme, ausgeübt wird, die am Montagegehäuse vorgesehen sind. Diese Anordnung vereinfacht den Zusammenbau und die Montage des Moduls dadurch, dass keine Arbeit von Hand, beispielsweise keine Lötvorgänge, keine Schraubenbefestigungen usw. erforderlich sind. Die Verdrahtungseinrichtungen können in zwei Leiterplatten aufgeteilt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die erste Leiterplatte aus einer gedruckten Leiterplatte mit einer Hauptfläche, auf der relativ grosse Schaltungsbauteile, die eine Uhrenschaltung umfasst, angebracht sind. Diese Schaltungskomponenten können sogenannte externe oder separate Schaltungskomponenten, beispielsweise ein Quarzoszillator, Kondensatoren in einem Schwingkreis usw. sein, die nur unter Schwierigkeiten mit Halbleiter-Integrationsverfahren auf einem Halbleiterplättchen untergebracht und ausgebildet werden können. Eine zweite Leiterplatte besteht aus einer keramischen Leiterplatte. Eine erste Hauptfläche oder Haupt seite der keramischen Leiterplatte ist mit einem integrierten Halbleiterplättchen bestückt, auf dem ein aktives Schaltungselement der Oszillatorschaltung, eine Frequenzteilerstufe, eine Zählerstufe, eine Decodierstufe und eine Steuerstufe bzw. eine Ansteuerstufe integriert sind. Die Leitungen bzw. Leitungsbahnen für das integrierte Plättchen sind auf derselben Oberfläche dieser keramischen Leiterplatte vorgesehen. Auf der zweiten Hauptfläche der keramischen Leiterplatte sind Ausgangsanschlüsse der Steuerschaltung bzw. der Ansteuerschaltung vorgesehen. Diese Anschlüsse sind mit den Leiterbahnen auf der ersten Hauptfläche über durchgehende Löcher Verbunden, die in der keramischen Leiterplatte ausgebildet sind. Die Leiterbahnen auf dieser keramischen Leiterplatte können auch in entsprechender Weise wie das integrierte Plättchen durch Halbleiter-Integrationsverfahren hergestellt werden. Ein Ab-8tands-Halterungsglied, das wenigstens teilweise aus elastischen Gliedern oder einem elastischen Glied gebildet wird, befindet sich zwischen der ersten und der zweiten Leiterplatte. Die Baueinheit wird in das Montagegehäuse eingesetzt, wobei die durch die Elastizität ausgeübte Federkraft ausgenutzt wird. Das elasti-
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sehe Halterungsteil wird auch als Leitungsverbindung für die gegenseitige Verbindung der ersten und zweiten Leiterplatte verwendet. Darüberhinaus verhindert die Verwendung dieses elastischen Halterungsteils, dass die Leiterplatten, beispielsweise die keramische Leiterplatte, bei einem Zubodenfallen der Uhr durch den Stoss beschädigt oder zerstört werden. Die AusgangsanSchlüsse auf der zweiten Hauptfläche der zweiten Leiterplatte, die aus einer keramischen Platte gebildet ist, stehen mit den Eingangsanschlüssen auf der zweiten Hauptfläche der Flüssigkristall-Anzeigeplatte über das elastische Verbindungsglied elektrisch in Kontakt. Da die Eingangsanschlüsse der Flüssigkristall-Anzeigeplatte und die Ausgangsanschlüsse der zweiten Leiterplatte im vorliegenden Fall auf parallelen, einander zugekehrten Flächen angeordnet sind, sind bei einer Änderung des Musters der Eingangsklemmen der Anzeigeplatte auf Grund von Änderungen der Form der Anzeigeplatte oder des Anzeigemusters lediglich entsprechende Änderungen des Musters der Ausgangsanschlüsse an der zweiten Leiterplatte nötig.Daher können Änderungen bei de designmässigen Ausgestaltungen für eine Vielzahl von verschiedenen Anzeigeplatten auf einfache Weise und leicht durch-geführt werden.
Eine typische Form des Moduls in Aufsicht wird durch zwei parallele Linien, die den zwei langen Seiten eines Rechtecks entsprechen und durch zwei Bögen, die dem Teil eines das Rechteck umgrenzenden Kreises entsprechen, festgelegt. Die Form des Moduls in Aufsicht kann auch rechteckförmig, elliptisch oder in einer anderen langgestreckten Form, beispielsweise in Form eines abgewandelten Ellipsoids gewählt werden. Diese Modulform ist für die Montage und zum Einsetzen in einen modernen) neuen elliptischen Uhrengehäuse geeignet und kann auch bei einem herkömmlich verwendeten runden Uhrengehäuse verwendet werden. Daher ist die erfindungsgemässe Modulform bei einer grossen Vielfalt von Uhrengehäusen, beispielsweise bei runden, rechteckigen, elliptischen usw. Uhrengehäusen verwendbar.
Bei der Ausbildung der Leiterbahnschichten auf der keramischen
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Leiterplatte, die als Leiterbahneinrichtung verwendet wird, und bei dem Anbringen und Versiegeln eines integrierten Plättchens auf den Leiterbahnschichten werden Verfahren verwendet, die auch bei der Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen angewandt werden. Darüberhinaus werden auch neue Verfahren zur Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen zum Anbringen und zum Versiegeln des integrierten Halbleiterplättchens auf der keramischen Leiterplatte verwendet, wie dies im weiteren noch beschrieben werden wird.
Die vorliegende Erfindung schafft also eine elektronische Uhr und einen Aufbau einer elektronischen Uhr, die bzw. durch den eine elektronische Uhr leicht zusammengesetzt werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Zusammensetzen einer Uhr vereinfacht den Montagevorgang bei der Herstellung einer elektronischen Uhr erheblich.
Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren, zum Bilden einer Baueinheit aus mehreren Leiterplatten oder Schaltungsplättchen auf kleinem Kaum mit hoher Packungsdichte.
Erfindungsgemäss wird auch eine geometrische Form des die Uhrenßchaltung umfassenden Moduls geschaffen, durch die der Modul in verschiedene, unterschiedlich ausgebildete Uhrengehäuse eingesetzt werden kann.
Die Erfindung schafft weiterhin einen Modul, der in einem Uhrengehäuse untergebracht wird, wobei mehrere die Schaltungseinheit bildende Platten und Blöcke im Modul eine leichte Zusammensetzung und eine einfache Montage ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein einfaches Verfahren zum Zusammensetzen eines Moduls, der in eine Uhr eingesetzt werden soll.
Der erfindungsgemässe Modul ist stossfest. Mit dem erfindungsgemässen Modul für eine elektronische Uhr ist es weiterhin
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möglich, die gegenseitige elektrische Verdrahtung bzw. das gegenseitige Anschließen der Leiterplatten und Schaltungsbauteile, aus denen der Modul besteht, beträchtlich zu vereinfachen.
Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte oder einer Schaltungsplatte möglich, auf der Schaltungselemente und die Leiterbahnen bzw. Verdrahtungen einer Uhrenschaltung untergebracht und ausgebildet werden können.
Erfindungsgemäss wird auch eine Schaltungsplatte oder eine Leiterplatte aus einem mit Leiterbahnen versehen keramischen Substrat usw. geschaffen, die auf vielfältige Weise bei integrierten Halbleiterschaltungen eingesetzt werden kann.
Erfindungsgemäss wird auch ein Verfahren zur Herstellung der Leiterplatte für den genannten Zweck angegeben.
Schliesslich wird erfindungsgemäss auch eine neue, moderne Anordnung bzw. eine neue, moderne Ausbildung eines Uhrengehäuses angegeben, in dem ein Modul eingesetzt werden kann.
Die Erfindung schafft also eine elektronische Uhr mit einem Modul. Der Modul umfasst eine Leiterplatteneinheit mit mehreren Leiterplatten, eine Anzeigeeinrichtung mit einem auf einer Oberfläche angeordneten Anzeigefeld und auf der anderen Oberfläche angeordneten Eingangsanschlüssen, elastische Verbindungsteile, die elastisch und elektrisch leitend sind, sowie ein Montagegehäuse zum Zusammensetzen der Leiterplatten, der Anzeigeeinrichtung und der elastischen Leiterteile. Die elastischen Leiterteile stellen die elektrische Verbindung zwischen den Leiterplatten und der Anzeigeeinrichtung her und verhindern, dass der Modul durch StÖsse beschädigt oder zerstört wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 und 2 eine Vorder- bzw. eine Rückansicht einer gedruckten Leiterplatte, die bei dem erfindungsgemässen Modul einer elektronischen Uhr verwendet wird,
Fig. 3 eine Montagedarstellung der verschiedenen Schaltungsbauteile, die auf die in den Fig. 1 und 2 dargestellte gedruckte Leiterplatte angebracht werden,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der fertiggestellten und bestückten, gedruckten Leiterplatten,
Fig. 5 ein Ersatzschaltbild der auf der gedruckten Leiterplatte untergebrachten Schaltung,
Fig. 6 eine Vorderansicht eines keramischen Substrates zur Ausbildung der zweiten Leiterplatte,
Fig. 7a und 7b Querschnitte durch das keramische Substrat; hierbei stellt Fig. 7a dar, wie die metallischen Leiterbahnschichten auf das keramische Substrat in einem Schablonendruckgerät gedruckt werden und Fig. 7b gibt wieder, wie die Seitenflächen der durchgehenden Löcher mit den metallischen Pastenschichten beschichtet werden,
Fig. 8 und 9 Rück- und Vorderansichten des keramischen Substrates, das mit den metallischen Leiterbahnschichten bedruckt ist,
Fig.10 einen Querschnitt des keramischen Substrates, der wiedergibt, wie sich die metallischen Schichten von den zwei Seiten her jeweils auf den Lochseitenflächen der durchgehenden Löcher überlappen,
Fig.11 und 13 bis 15 Vorderansichten des keramischen Substrates, die wiedergeben, wie die Leiterbahnschichten und die isolierenden Schichten auf dem keramischen Substrat ausgebildet sind,
Fig.12 eine graphische Darstellung, die die experimentellen Ergebnisse der Stärke der Schwärzung bzw. der Verkohlung und die Kontaktierungsgüte der mit Gold metallisierten Schicht wiedergeben, die verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen wurde,
Fig.16a eine Montagezeichnung einer keramischen Leiterplatte, Fig.16b eine perpektivische Ansicht der zusammengesetzten, bestückten keramischen Leiterplatte,
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Fig. 17 eine Montagezeichnung für eine erfindungsgemässe Ausführungsform eines Moduls,
Fig. 18 bis 20 Teilquerschnitte, die darstellen, wie der in Fig. 17 dargestellte Modul zusammengesetzt und montiert wird,
Fig. 21 eine perspektivische Darstellung des zusammengesetzten Moduls,
Fig. 22 bis 27 Je eine Vorderansicht, eine Rückansicht, eine Ansicht von oben, eine Ansicht von links, eine Ansicht von unten und eine Ansicht von rechts des in Fig. 21 dargestellten, zusammengesetzten Moduls,
Fig. 28 einen Teilquerschnitt durch den Modul entlang der in Fig. 21 eingezeichneten Schnittlinie I-I1,
Fig. 29 eine perspektivische Darstellung eines Moduls gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. JO eine perspektivische Rückansicht des in Fig. 29 dargestellten Moduls,
Fig. 31 und 32 perspektivische Vorder- und Rückansichten eines Moduls gemäss einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform ,
Fig. 33 eine Montagezeichnung eines Moduls gemäss einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform,
Fig. 34- eine Montagezeichnung eines Moduls gemäss einer anderen erfindungsgemässen Ausführungsform,
Fig. 35 bis 40 schematische Darstellungen, die die äussere Form von verschiedenen Blickrichtungen her eines äusseren Gehäuses einer elektronischen Uhr gemäss einer erfindungsgemässen Ausführungsform wiedergeben,
Fig. 41 bis 46 eine Vorderansicht, ei ne Ansicht von unten, eine Ansicht von oben, eine Ansicht von rechts, eine Ansicht von links und eine Rückansicht eines Armbanduhrkörpers entsprechend einer anderen erfindungsgemässen Ausführungsform,
Fig. 47 bis 49 eine Ansicht von oben, eine Vorderansicht und eine Ansicht von unten eines Armbanduhrkörpers gemäss einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 50 und 51 Vorderansichten von Armbanduhrkörpern mit einer in vertikaler Richtung langgestreckten, rechteckigen Form gemäss weiteren erfindungsgemässen Ausführungsformen,
Fig. 52 bis 54- Vorderansichten von Armbanduhrkörpern mit elliptischer, hexagonaler und runder Form, gemäss weiteren erfindungsgemässen Ausführungsformen,
Pig· 55 und 56 eine Vorderansicht und eine teilweise vergrösserte Ansicht einer Anzeigeplatte einer Armbanduhr gemäss einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform,
Fig. 57 und 58 eine Vorderansicht und eine teilweise vergrösserte Ansicht einer Anzeigeplatte einer Armbanduhr gemäss einem weiteren erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel,
Fig. 59 bis 62 Vorderansichten der Anzeigeplatten einer Armbanduhr gemäss weiteren erfindungsgemässen Ausführungsformen.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine gedruckte Schaltung oder eine gedruckte Leiterplatte, die die erste Leiterplatte des Moduls einer Uhr bildet. Die Fig. 1 und 2 zeigen die Leiterformen bzw. Leitermuster auf der Vorder- und der Rückseite einer Leiterplatte vor Anbringen der Schaltungsbauteile, beispielsweise vor Anbringen eines Kristall- bzw. Quarzoszillators. Fig. 3 zeigt die räumliche Anordnung der Leiterplatte und der Schaltungskomponenten, wie sie auf der Leiterplatte angeordnet und angebracht werden. Fig. 4 gibt in perspektivischer Darstellung die Vorderseite der Leiterplatte wieder, auf der die Schaltungsbauteile angeordnet sind.
In Fig. 1 ist eine gedruckte Leiterplatte 1 dargestellt, die in der üblichen Form gedruckter Leiterplatten ausgebildet ist. Met al leitungen mit vorgegebenem Muster oder in vorgegebener Form sind auf den Oberflächen der Leiterplatte ausgebildet. Wie in der Figur dargestellt ist, weist die Leiterplatte 1 eine elliptische Form auf. Durchgehende Löcher 11 bis 2? sind an vorgegebenen Stellen in der Leiterplatte 1 ausgebildet. Auf den Oberflächen um die durchgehenden Löcher herum sind durch Drucktechnik aufgebrachte metallische Schichten ausgebildet. Lötschichten 31 bis 46 befinden sich auf den Oberflächen der
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metallischen Schichten um die durchgehenden Löcher herum. Metallleiter 51 bis 56 verbinden jeweils vorgegebene Paare der durchgehenden Löcher. Ein kreisförmiges Loch 2 ist an einem Ende der Leiterplatte 1 ausgebildet und nimmt eine Batterie auf, die als Spannungsquelle für ein LSI-Element bzw. ein Grossintegrat ions- Element dient, welches auf einer keramischen Leiterplatte, d. h. auf einer zweiten Leiterplatte angebracht ist. Ein rechteckiges Loch 3 ist in Längsrichtung der Leiterplatte auegebildet, um einen Quarzoszillator anzubringen. Ein weiteres kreisförmiges Loch 4 befindet sich in der Leiterplatte 1 und dient des Anbringens eines Kondensators der Oszillatorschaltung.
Fig. 2 zeigt die Rückseite der Leiterplatte 1, bei der entsprechende Teile mit den in Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen versehen sind. Die Metalleitungen 57 bis 59 sind auch auf der Bückseite ausgebildet und verbinden vorgegebene Paare der durchgehenden Löcher. Die Metalleitungen 51 bis 59 sind vorzugsweise mit isolierenden Schichten beschichtet, um die Oberfläche gegenüber Umwelteinflüssen und gegenüber der Umgebungsluft zu schützen oder zu passivieren.
Schaltungsbauteile werden durch Löten auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte 1 angebracht. Fig. 3 zeigt die gegenseitige räumliche Zuordnung bei der Zusammensetzung der gedruckten Leiterplatte und der Schaltungsbauteile. Die gedruckte Leiterplatte 1 weist das in Fig. 1 dargestellte Leitungsmuster auf und die Schaltungsbauteile werden an den vorgegebenen Stellen der Leiterplatte angebracht. Ein Kristalloszillator 5 besitzt einen in einem isolierenden Röhrchen 6 eingesetzten, zylinderförmigen Sockel und ist im Loch 3 in der Leiterplatte 1 angeordnet. Der Oszillator 5 besitzt zwei Anschlüsse, die umgebogen, in die jeweiligen, durchgehenden Löcher 24 und 25 eingesteckt und durch die Lotschicht 34 und 35 verlötet werden. Die am unteren Teil der Figur angegebenen dreieckförmigen Markierungen A geben die Stellen oder Teile an, die angelötet werden. Ein Kondensator 7 des Oszillatorschaltung bzw. des Schwingkreises wird ins Loch 4 eingesetzt. Zwei an beiden Enden
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des Kondensators 7 abstehende Anschlüsse werden in die durchgehenden Löcher 14 und 21 der Leiterplatte 1 eingesteckt und mit den Lötschichten 34 und 41 verlötet. Ein für die Temperaturkompensation vorgesehener Kondensator 8 weist zwei Anschlüsse auf, die von den beiden Enden des Kondensators 8 abstehen und mittels Schrauben 9 auf den Lötschichten 35 und 39 an den durchgehenden Löchern 15 und 19 befestigt sind. An vorgegebenen Stellen auf der Rückseite der Leiterplatte 1 werden Muttern 10 eingesetzt.
Ein erster Schaltkontakt 61 wird an den durchgehenden Löchern und 13 der Leiterplatte 1 mittels der Lötschichten 32 und 33 angelötet. Ein Batteriekontakt 62 wird an einem eine Ausnehmung bildenden Teil 631 der an einer Stelle des Loches 2 ausgebildet ist, mit der Lötschicht 53 verlötet. Ein Paar aus leitendem Gummi hergestellte, rechteckige Auflageteile wird in die durchgehenden Löcher 16 und 17 der Leiterplatte 1 eingesteckt. Dieses Paar von Verbindungsteilen dient dazu, das im Kristalloszillator erzeugte elektrischeSignal an einen vorgegebenen Eingang des LSI-Elements zu führen. Die vorstehenden Teile der Auflageteile, die in die durchgehenden Löcher 16 und 17 eingesteckt werden, weisen einen elliptischen Querschnitt auf, wobei die längere Achse der elliptischen Form in der Richtung liegt, die die zwei Verbindungsteile verbindet, so dass diese vorstehenden Teile kaum in dieser Richtung verbogen werdenkönnen und dadurch ein Kurzschluss oder eine elektrische Verbindung der zwei Anschlussteile verhindert wird. Darüberhinaus weisen die vorstehenden Spitzen vertikale, abgerundete Winkel von etwa 60° und 40 auf, so dass sie auch bei Auftreten einer lagemässigen Verschiebung oder Versetzung beim Montagevorgang lediglich durch stärkeres Aufdrücken leicht und ohne Schwierigkeiten festgelegt werden können. Die Anschlusstifte 65 werden in den durchgehenden Löchern 11, 18, 22 und 26 verlötet, die an den vier Ecken der Leiterplatte 1 vorgesehen sind. Hier ist der zweite und dritte Schalterkontakt 66 und 67 um die beiden sich neben dem Loch 2 befindenden Stifte gewickelt und gleichzeitig verlötet. Die Schalterkontakte 66 und 67 könen sehr leicht auf
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diese Weise lagemässig festgelegt und ausreichend fest mit der Leiterplatte durch gleichzeitiges Verlöten zu einem Punkt befestgt werden. Der erste Kontakt 61 der Schalterkontakte 61, 66 und 67 dient der Umschaltung für die Zeit- und die Datumsanzeige (Zeit-Datums-Umschalter) auf der Anzeigefläche der Uhr, der zweite Kontakt 66 dient dem Rücksetzen lediglich der Sekundenanzeige auf Null (Sekundenanzeige-Rücksetzschalter), und der dritte Kontakt 67 dient der Einstellung bzw. der Vorstellung oder der Nachstellung der Zeitanzeige (Zeitverstellschalter). Die Gummischeiben-Anschlüsse 68 werden auf die jeweiligen Anschlusstifte 65 aufgesetzt. Diese Gummianschlüsse werden dazu verwendet, die erste Leiterplatte im Gehäuse
mit der keramischen Leiterplatte zusammenzusetzen bzw. eine Verbindung herzustellen.
Fig. 4 zeigt die Vorderansicht der gedruckten Leiterplatte in perspektivischer Darstellung, wobei die Schaltungsbauteile in der lagemässigen Zuordnung zueinander angeordnet sind, wie dies zuvor beschrieben wurde.
Fig. 5 zeigt ein Ersatzschaltbild der Oszillatorschaltung bzw. des Schwingkreises, die bzw. der den Hauptteil der gedruckten Leiterplatte 1 bildet, wie sie in Fig. 4- zusammengesetzt ist. Die in den Fig. 1 bis 4 verwendeten Bezugszeichen werden für entsprechende Teile auch in Fig. 5 verwendet.
Die in der zuvor beschriebenen Weise bestückte, gedruckte Leiterplatte wird zusammen mit einer keramischen Leiterplatte integral in ein äusseres Gehäuse eingesetzt, so dass diese Baueinheit als Uhrmodul dient.
Die keramische Leiterplatte wird in einem getrennten Arbeitsgang bestückt.
Die Herstellung der keramischen Leiterplatte wird als nächstes beschrieben und danach soll das Verfahren der Anbringung und Befestigung bzw. Verbindung einer Frequenzteilerschaltung zum
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Zählen und zum frequenzmässigen Teilen des festen, von der Quarzoszillatorschaltung bereitgestellten Frequenzsignals, ein Decoder sum Decodieren des Ausgangssignals der Frequenzteilerschaltung, ein Grossintegrations-Siliciumplättchen, nachfolgend als LSI-Chip bezeichnet, das bzw. der eine Ansteuer- bzw. Treiberschaltung zum Ansteuern bzw. Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigeanordnung mit dem Ausgangssignal des Decoders umfasst, eine Booster- bzw. Verstärkerschaltung zum Verstärken der Versorgungsspannung usw. sowie zwei Spannungserhohungskonden satoren bzw. Boosterkondensatoren beschrieben, die in der Spannungserhöhungs- bzw. Boosterschaltung der keramischen Leiterplatte verwendet werden soll.
Zunächst soll die Herstellung der keramischen Leiterplatte beschrieben werden. Ein in Fig. 6 dargestelltes keramisches °ubstrat 70 wird hergestellt. In einem Verhältnis von 96 : 4- Gew.% wird Aluminiumoxid (Al^O-,)- Pulver mit einem Körnchendurch-messer von etwa 2 bis 3 ψ&·> welches den Hauptbestandteil des keramischen Substrates 70 bildet und ein Bindemittel, beispielsweise Polyvinylalkohol, vermischt. Dieses vermischte Pulver wird in eine rechteckige Platte von etwa 0,8 mm (Dicke) χ 23 mm (Länge) χ 17 mm (Breite) durch ein Trockenpress-Formungsverfahren gebracht. Dann wird das in diese Form gebrachte Substrat bei etwa 1^00 bis 1600 C mehrere Stunden lang gesintert.Die Rechteckform des keramischen Substrates stellt ein Merkmal der vorliegenden Erfindung dar, da es dadurch möglich ist, wesentliche Vorteile bei der Behandlung des keramischen Substrates im Zusammenhang mit der Herstellung der keramischen Leiterplatte und bei der Behandlung der keramischen Leiterplatte im Zusammenhang mit dem Anbringen, Montieren und Befestigen des LSI-Chips und der Spannungserhöhungskondensatoren darauf zu erzielen. Wenn beispielsweise metallische Leitungen durch Film- bzw. Schablonendruck auf das keramische Substrat aufgebracht werden, kann das keramische Substrat leicht und sehr genau lagemässig festgelegt und auf der Film- bzw. Schablonendruckvorrichtung befestigt werden, wobei der durch die lange und die kurze Seite des keramischen Substrats gebil-
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dete rechte Winkel ausgenutzt wird. Daher kann die lagemässige Genauigkeit der Leitungen verbessert und erhöht werden. Darüberhinaus kann das keramische Substrat bei der Anbringung des LSI-Chips und der Spannungserhöhungskondensatoren auf den mit Leitungen versehenen Substrat leicht und genau auf einer Aufspannvorrichtung ausgerichtet und befestigt werden, wobei dieser rechte Winkel dafür herangezogen wird. Weiterhin kann die Genauigkeit bei der Leitungsverdrahtung zwischen dem angebrachten LSI-Chip und den Kontaktfahnen bzw. Kontaktplättchen der metallischen Leitungen sehr stark verbessert werden. Daher kann der Vorgang wirkungsvoller durchgeführt und die Ausbeute erhöht werden. Auf Grund des Grundprinzips der rechtwinkligen Anzeige der elektronischen Armbanduhr mit Digitalanzeige ist es weiterhin möglich, eine elektronische Uhr mit einer kompakten, kleinen Aussenabmessung und mit äusserst guter Raum- und Flächenausnützung zu schaffen, wobei ausser für den Anzeigeteil kein zusätzlicher, weiterer Platz oder Raum erforderlich ist. Diese durch die rechteckige Form der keramischen Leiterplatte erzielten Vorteile können bei Verwendung einer kreisförmigen oder rungen keramischen Leiterplatte, wie sie bei herkömmlichen elektronischen Armbanduhren mit Digitalanzeige verwendet werden, nicht erzielt werden.
In dem keramischen Substrat 70 sind entlang der beiden langen Seiten durchgehende Löcher 71 und 72 und entlang einer kurzen Seite durchgehende Löcher 73 ausgebildet. Die durchgehenden Löcher 71 weisen einen Durchmesser von 0,5 mm auf. Sie dienen der elektrischen Verbindung zwischen den metallischen Leitungsschichten, die auf der Vorderseite des keramischen Substrats 70 für die Bereitstellung der an den Elektroden des LSI-Chips anliegenden Signalen ausgebildet sind und den metallischen Leitungsschichten, die auf der Rückseite des keramischen Substrats 70 für die Verbindung mit der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung ausgebildet sind. Die durchgehenden Löcher 72 dienen dazu, die auf der gedruckten Leiterplatte 1 ausgebildeten Leitungen für die Einstellung der Stunden, Minuten, Sekunden und des Datums mit den metallischen Leitungsschichten für die
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Bereitstellung der an den Elektroden des LSI-Chips über die leitenden Gummiverbindungen zu verbinden. Die durchgehenden Löcher 73 dienen dazu, die Leitungen für die Ableitung der Elektrodensignale des auf der gedruckten Leiterplatte 1 angeordneten Kristalloszillator mit den metallischen Leitungsschichten zum Ableiten der Elektrodensignale des LSI-Chips über die leitenden Gummiverbindungen zu verbinden. Auf diese Weise kann die Verlötung der Schaltungskomponenten und Bauteile mit dem keramischen Substrat 70 durch Verwendung der durchgehenden Löcher 71, 72 und 73 im keramischen Substrat 70 vermieden werden. Daher kann der Vorgang bzw. der Montageschritt bei der Verbindung der Schaltungsbauteile vereinfacht werden, wobei die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Verbindungen erhöht wird.
Bevor die metallischen Leitungen auf dem keramischen Substrat ausgebildet werden, wird das Substrat 70 mit Ultraschall in Trichlorethylen, Aceton, Alkohol usw. gereinigt, um Schmutz und andere auf dem Substrat anhaftenden Unreinheiten zu entfernen und um das Substrat ausreichend gut von Fett zu befreien.
Was die Metalleitungen betrifft, so werden zunächst die Metallleitungen für den Anschluss der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auf der Rückseite des keramischen Substrates gebildet und danach werden die Metalleitungen auf der Vorderseite hergestellt. Wie in Fig. 7a dargestellt ist, können die Metallleitungen durch Schablonen- bzw. Filmdruck ausgebildet werden. Eine Oberfläche des keramischen Substrats 70 wird auf eine Platte 80 durch Vakuumansaugung angesaugt. Dieser Ansaugvorgang kann durch Verwendung eines Ansauglochs 81 vorgenommen werden, das in der Platte 80 vorgesehen ist. Darüberhinaus ist ein Pasten-Ansaugloch 82 in der Platte vorgesehen, um die metallische Paste anzusaugen und die Seitenfläche der durchgehenden Löcher 71 mit der metallischen Paste zu beschichten. Ein Führungsglied 83 ist auf der Platte 80 vorgesehen, um das keramische Substrat 70 genau auszurichten. Die Platte 80 ist lagemässig auf einem Schablonenträger 86 festgelegt und auf ihr
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durch mit Bolzen oder Schrauben 84 befestigten Haken 85 angebracht. Ein Teil der Ebene des Schablonenträgers 86 zum Befestigen der Platte 80 ist mit einer Ausnehmung versehen und das Loch 87 zum Absaugen der Luft ist darin ausgebildet. Eine Absaugleitung 88 verbindet eine (nicht dargestellte) Saugpumpe und asa Absaugloch 87 über ein Verbindungsstück 89. Eine Schablonendruckplatte 90 trägt eine Schablone 91, in der ein Maskenmuster entsprechend der gewünschten Leiterbahnen und Leitermustern ausgebildet ist. Die metallische auf die Schablonendruckplatte aufgebrachte Paste 93 wird mit einem Rakel 92 auf die Schablone aufgebracht, um das keramische Substrat 70 mit der Paste zu bedrucken.
Das keramische Substrat 70.wird auf die Platte 80 angesaugt. Die metallische Paste 93, beispielsweise ein Pastenmaterial aus Palladium und Silber, wird auf die Schablonendruckplatte aufgebracht. Während des Ansaugens durch die Ansaugpumpe wird der Bakel 92 auf die Schablonendruckplatte 90 gepresst, wie dies durch den Pfeil A angedeutet ist, und auf der Schablonendruckplatte 90 von einer Seite zur anderen bewegt, wie dies durch den Pfeil B angedeutet ist. Die Schablone 91 wird durch den Rakel 92 in Kontakt mit dem keramischen Substrat 70 gebracht und die metallische Paste wird durch die Schablone 91 auf das keramische Substrat 70 gedruckt. Die auf den Durchgangslöchern 71 aufgedruckte metallische Paste wird nach unten abgesaugt und dadurch beschichten sich die Seitenflächen der Durchgangslöcher 71 mit dieser Paste. Bei dieser Ausführungsform ist die metallische Paste so aufgebracht bzw. angeordnet, dass sie die Seitenflächen der durchgehenden Löcher 71 und 73 bis zu 60 bis 90 % der gesamten Tiefe beim Metalldrucken auf der Rückseite beschichtet. Dann wird die Paste bei dem Metalldrukken auf der Vorderseite so aufgebracht, dass sie die Seitenflächen der durchgehenden Löcher von der Vorderseite her in einer Tiefe von 60 bis 90 % der Gesamttiefe beschichtet, so dass die metallische Paste die beiden metallischen Leiterschichten überlappt und dadurch eine elektrische Verbindung sicherstellt. Genauer dargelegt, bewegte sich das Rakel mit einer
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Geschwindigkeit von 5 bis 15 cm/Sek. über die Schablonendruckplatte 90, die Viskosität der Paste betrug 20 bis 40 χ 10 cps bei 25° C und die Saugkraft der Saugpumpe wurde so gewählt, dass die Paste 60 bis 90 % der Tiefe der durchgehenden Löcher beschichtet. Da die Beschichtung in den durchgehenden Löcher von einer Seite der Platte her mit der metallischen Paste sso gewählt und eingestellt wurde, dass die metallische Paste 60 bis 90 % der Gesamttiefe der durchgehenden Löcher bedeckt, kann vollständig verhindert werden, dass die Paste von einer Fläche durch die durchgehenden Löcher zur anderen Fläche gelangt, so dass die Leitungsbildung mit hoher Zuverlässigkeit und frei von Kurzschlüssen zwischen den Leitungen vorgenommen werden kann. Diese Verfahren ist umso vorteilhafter, je mehr Leitungen vorhanden sind und es kann für alle Ausbildungen von Leitungsschichten auf beiden Oberflächen eines isolierenden Substrats und zur Schaffung einer elektrischen Verbindung zwischen den beiden Oberflächen ganz allgemein, als auch zur Leiterbannbildung auf einem keramischen Substrat für eine Uhrschaltung angewandt werden.
Das keramische, dem Hetallpasten-Druckvorgang auf der rückwärtigen Oberfläche ausgesetzt Substrat 70 wird 10 Minuten laqg auf 120° C erhitzt, um die Paste zu trocknen und bei etwa 760° C gesintert. Auf diese Weise wird ein metallisches Leitunßsmuster mit mehreren rechtwinkligen metallischen Leitungsschichten 100 um die jeweiligen durchgehenden Löcher herum entlang der langen Seite des Substrates sowie zwei Leitungsschichten liy. und Lp, die die metallischen Schichten 100a und 100b verbinden, sowie die Schichten 100c und 10Od gebildet. Die Leitungsschichten 100a und 100c werden mit den metallischen Leitungsschichten 100a1 und 100c1, die auf der Vorderseite des Substrats ausgebildet sind, für den Anschluss der Elektroden des LSI-Chips verbunden, wogegen auf der Vorderseite des Substrats an den Stellen, die den Leitungsschichten 100b und 10Od entsprechen, keine metallischen Leitungsschichten zur Aufnahme der Elektroden des LSI-Chips vorgesehenssind, so dass die Leitungsschichten 100b und 10Od nicht mit dem LSI-Chip verbunden
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Bind. Die Leitungsschichten L^ und L- dienen der Vereinfachung der elektrischen Verbindung zum Betreiben der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung. In der zweiten Digitalanzeige für die Minuten und Sekunden (O bis 5) in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung werden nämlich die obersten und die untersten Segmente unter den B-förmigen Segmenten gemeinsam eingeschaltet (0, 2, 3, 5) und ausgeschaltet (1, 4). Es ist nicht erforderlich, getrennte Ausgangsanschlüsse vom LSI-Chip zum Ansteuern dieser Segmente vorzusehen. Daher werden nur die gemeinsamen Leiteranschlüsse 10Oa' bis 100a und 100c1 bis 100c vom LSI-Chip bereitgestellt und auch mit den Anschlüssen 100b und 10Od durch die Leitungen L7. und Lp verbunden, um die Ausgangssignale den entsprechenden SegmentanSchlüssen der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen. Die Leitungen L^ und L2 werden zur Anzeige der Minuten bzw. Sekunden verwendet.
Die Leitungsschichten 10Oe und 10Of sind dazu vorgesehen, dass sie mit den gemeinsamen Anschlüssen der Segmente in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der Stunden, Minuten und Sekunden verbunden werden. Die Leitungsschichten 10Oe und 10Of werden auf der Vorderseite des Substrats durch die metallische Leitungsschicht 100g kurzgeschlossen und mit dem LSI-Chip verbunden. Der obere Bereich der Leitungsschicht 10Oe bildet eine Elektrode zum Messen der Frequenz nach dem Zusammenbau.
Als nächstes werden die metallischen Leitungen auf der Vorderseite des keramischen Substrates ausgebildet. Zunächst werden die metallischen Leitungsschichten mit dem in Fig. 9 dargestellten vorgegebenen Muster auf der Vorderseite des keramischen Substrates durch das Schablonendruckverfahren, welches im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurde, ausgebildet, wobei metallische Paste verwendet wird, die in derselben Weise wie bei der Bildung der metallischen Leitungen auf der Rückseite Palladium und Silber enthält. In Fig. 9 ist mit dem Bezugszeichen 101 eine rechteckförmige metallische Schicht versehen, um den LSI-Chip anzubringen. Eine kreisförmige metallische
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Schicht 102 dient der Kontaktierung einer Elektrode, beispielsweise der negativen Elektrode einer Kleinbatterie, beispielsweise einer Silberoxid-Batterie, die Anschlüsse 103, 104 und 105 dienen dazu, das LSI-Plättchen zu testen, eine metallische Leitung 106 ist dazu vorgesehen, mit dem Schalterkontakt auf der gedruckten Leiterplatte in Kontakt zu kommen, um nur die Anzeige für die Sekunden rückzusetzen, eine metallische Leitung 107 dient dazu, mit dem Schalterkontakt 67 auf der gedruckten Leiterplatte in Berührung zu kommen, um die Zeit zu verstellen, eine metallische Leitung 108 dient dazu, mit dem Schalterkontakt 61 auf der gedruckten Leiterplatte in Berührung zu kommen, um die Anzeige für die Zeit und das Datum zu wählen und eine metallische Leitung 109 ist mit dem Masseanschluss 109' des LSI-Chips über eine metallische Leitung auf der Rückseite verbunden und dient dazu, mit der Leiterschicht auf der gedruckten Leiterplatte in Kontakt zu kommen, um mit der positiven Elektrode der Silberoxid-Batterie und mit dem Schalterkontakt 62 über den leitenden Gummi in Kontakt zu treten.
Durch den Metallisierungsvorgang auf der Vorderseite des keramischen Substrates überlappen sich die metallischen Leitungsschichten auf den Seitenflächen der durchgehenden Löcher von der Vorder- und der Rückseite her jeweils, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist, so dass eine elektrische Verbindung in der zuvor beschriebenen Weise hergestellt wird. Fig. 10 zeigt einen Querschnitt entlang der in Fig. 9 eingezeichneten Schnittlinie X-X1.
Als nächstes werden mit Gold metallisierte Pastenschichten für die Drahtkontakt!erung mit Aluminium- oder Golddrähten durch Schablonendruck am Spitzenbereich 110 der ersten metallischen Leiterschichten ausgebildet, die sich in der Nähe der metallischen Schichten 110 zum Anbringen des LSI-Chips erstrecken, so dass sie sich dort teilweise überlappen, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Die mit Gold metallisierte Schicht ist durch Schablonendruck ausgebildet, wobei die mit Gold metallisierte Paste Kupfer enthält. Die gedruckte Paste wird
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in einem gemeinsamen Sintervorgang zusammen mit der Sinterung der Glaspaste für die Ausbildung der ersten isolierenden Glasschicht, die später ausgebildet wird, gesintert. Bei der vorliegenden Ausführungsfortn enthielt die mit Gold metallisierte Paste 0,5 Gew.% Kupfer und enthielt keinen Glasüberzug (glass sheet), der gewöhnlicherweise auch bei der Ausbildung von mit Gold metallisierten Schichten auf einem keramischen Substrat verwendet wird, um die Adhäsion der mit Gold metallisierten Schichten auf dem keramischen Substrat zu verbessern. Wenn Glas in die Paste eingemischt wird, dispergiert es auf die Oberfläche der metallischen Schichten und dadurch wird der Kontakt oder die Verbindung bei der Glaskontaktierung verschlechtert. Die Dicke der mit Gold metallisierten Schicht betrug 7 + 2/um.
Vorzugsweise sollte die mit Gold metallisierte Paste 0,4 bis 0,7 Gew.% Kupfer enthalten und die Dicke der mit Gold metallisierten Schicht sollte 5 bis 9 ym sein. Weshalb gerade diese Wertbereiche verwendet werden, soll nachfolgend erläutert werden.
Wenn die mit Gold metallisierte Paste, die Kupfer enthält, auf ein keramisches Substrat gedruckt und danach gesintert wird, um eine mit Gold metallisierte Schicht auf dem keramischen Substrat zu bilden, stellt man fest, dass das in der Paste enthaltene Kupfer beim Sintervorgang oxidiert und zusätzlich die Adhäsion der metallischen Schicht auf dem Substrat verbessert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sollte die mit Gold metallisierte Schicht mehrere Hitzebehandlungen während des gesamten Herstellungsvorganges einschliesslich des Sinterungsvorgangs unterzogen werden, wobei der Sinterungsvorgang bei der Ausbildung der zweiten metallischen Leitungsschichten und der isolierenden Glasshicht zwischen den Leitungsschichten erforderlich ist. Daher kann die Oberfläche der mit Gold metallisierten Schicht geschwärzt bzw. verkohlt werden. Wenn dann ein Aluminium- oder Golddraht dsmit kontaktiert wird, kann die Kontaktierungsgüte und die Kontaktierungssicher-
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heit nicht ausreichend gut sein. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde dieses Phänomen von verschiedenen Seiten her untersucht und es hat sich herausgestellt, dass ein bestimmter Zusatz von Kupfer, der in der Goldpaste enthalten ist, oxidiert und zusätzlich die Adhäsion mit dem Keramiksubstrat verbessert. Zuviel Kupfer oxidiert jedoch nicht und verbleibt in dispergiertera Zustand in der metallischen Schicht, und durch die aufeinanderfolgenden Wärmebehandlungen tritt es an die Oberfläche der mit Gold metallisierten Schicht und oxidiert und verkohlt bzw. schwärzt sich dort.Darüberhinaus hat es sich herausgestellt, dass dieser Vorgang insbesondere dann im starken Masse auftritt, wenn die mit Gold metallisierte Schicht wieder unterhalb 900° C aufgehiezt wird. Dann wird der Aluminium- oder ^olddraht mit der oxidierten Kupferschicht, die sich auf der mit Gold metallisierten Schicht abscheidet, kontaktiert. Da dieses Kupferoxid mechanisch schwach ist, kann die Kontaktierungsgüte nicht ausreichend stark sein. Indem diese Untersuchungen und Ergebnisse geprüft werden, liessen sich folgende Verfahren zur Lösung des zuvor beschriebenen Problems herausarbeiten. (1) Die mit Gold metallisierte Schicht sollte nach der eigentlichen Ausbildung nicht unterhalb von 900° C wärmebehandelt werden, oder (2) es sollten Massnahmen vorgesehen werden, die das Abscheiden von Kupfer auch dann verhindern, wenn die mit Gold metallisierte Schicht nach dem eigentlichen Ausbildungsvorgang unterhalb 900 C wärmebehandelt wird. Das erste Verfahren ist nicht durchführbar, wenn ein keramisches Leitungssubstrat unter Verwendung von unterschiedlichen Arten von metallischen Pasten und unterschiedlichen Arten von Pastenmaterialien, beispielsweise isolierender Glaspaste, hergestellt wird, die gegenüber der Goldpaste eine unterschiedliche Sintertemperatur aufweisen. Daher hat sich im Zusammenhang mit dem zweiten Vorgang oder dem zweiten Verfahren herausgestellt, dass die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten dadurch gelöst werden können, dass der Kupfergehalt in der Goldpaste und die Dicke der aufgebrachten metallischen Schicht in einem geeigneten Wertebereich gehalten wird.
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Fig. 12 zeigt die experimentell ermittelten Ergebnisse im Hinblick auf den Schwärzungs- bzw. Verkohlungsvorgang und die Kontaktierungsgüte in Abhängigkeit von Änderungen des Kupfergehaltes (in Gewichtsprozent) in der mit Gold metallisierten Paste und in Abhängigkeit der Dicke der aus der Goldpaste gebildeten mit Gold metallisierten Schicht. Die metallisierte Schicht wird einmal bei 900° C, zweimal bei 780° C und einmal bei 530 C nacheinander einer nochmaligen Wärmebehandlung unterzogen. In der Figur ist auf der Abszisse die Dicke der mit Gold metallisierten Schicht und auf der Ordinate der Kupfergehalt in der mit Gold metallisierten Paste aufgetragen. Die ausgezogene Gerade C gibt den praktischen, unteren Grenzwert der Schichtdicke an, die für die Kontaktierung erforderlich ist und die ausgezogene Gerade D gibt die praktische untere Grenze der Adhäsionsstärke zwischen der mit Gold metallisierten Schicht und dem Keramiksubstrat an. Wie aus der Figur hervorgeht, erhält man die strichpunkt-linierte Gerade E als Randlinie für den Kupfergehalt und die Filmdicke des der mit Gold metallisierten Schicht, bei der sowohl der Schwärzungsbzw. Verkohlungsvorgang als auch die Kontaktierungsgüte zufriedenstellende Werte aufweist.Durch das durch die drei Geraden C, D und E gebildete Dreieck wird nämlich ein bevorzugter Bereich für den Kupfergehalt und die Filmdicke festgelegt, um eine Schwärzung- bzw. Verkohlung zu verhindern und um eine Kontaktierung mit ausreichender Kontaktierungsgüte sicherzustellen. Mit anderen Worten, wenn der Kupfergehalt in der mit Gold metallisierten Paste in einem Bereich von 0,4 bis 0,8 Gew.% und die Dicke der mit Gold metallisierten Schicht mit einem Bereich von 5 bis 9/um liegt, wird die Oberfläche der mit Gold metallisierten Schicht niemals geschwärzt bzw. verkohlt, und zwar auch dann nicht, wenn eine wiederholte Hitzebehandlung unterhalb 900 C vorgenommen wird, und ein Aluminium- oder Golddraht kann mit ausreichender Kontaktierungsgüte mit der mit Gold metallisierten Schicht kontaktiert werden. Selbstverständlich ist dieses Verfahren zur Ausbildung einer mit Gold metallisierten Schicht für die Kontaktierung auf einem keramischen Substrat, bei der mit Gold metallisierten
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Paste mit einem Kupferanteil von 0,4 bis 0,5 Gew.% verwendet und eine mit Gold metallisierte Schicht in einer Dicke von 5 bis 9/um ausgebildet wird, nicht auf die Herstellung einer keramischen Leiterplatte für Uhren beschränkt. Dieses Verfahren kann vielmehr auf einem breiten Anwendungsfeld bei der Bildung von mit Gold metallisierten Schichten zur Kontaktierung auf keramischen Substraten herangezogen werden.
Wenn die mit Gold metallisierte Schicht 111 gedruckt, erhitzt und 10 Minuten lang bei 120° C getrocknet wurde, wird eine isolierende Glasschicht 112 auf der ersten Oberfläche mit Ausnahme mehrerer durchgehender Löcher T gebildet, wie dies in in Fig. 13 dargestellt ist.dDie isolierende Glasschicht kann aus kristallisiertem Glas einer BaO-AlpOv-SiO2-Glaszusammensetzung oder einer CaO-AlpO^-SiOp-Zusainmensetzung ausgebildet werden. Im Hinblick auf die Adhäsion der metallisierten Leitungsschichten und der Dichte der Glasschicht selbst, ist es vorteilhaft, kristallisiertes Glas mit einer CaO-AIpO^-SiOp-Zusammensetzung zu verwenden. Die Ausbildung dieser isolierenden Glasschicht 112 wird in zwei Verfahrensvorgänge aufgeteilt. Diese Aufteilung dient dem Zweck, feine durchgehende Löcher mit einer Rechteck-Seitenlänge von 0,4 mm genau auszubilden und sogenannte Pin holes (feine Löcher, defekte, Glasblasen bzw. Nadellöcher) in der Glasschicht zu vermeiden. Aus diesem Grunde wurde ein Mischungsverhältnis zwischen dem Glas und dem Bindemittel von 70 : 30 Gew.% gewählt und die Viskosität be-
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trug /? = 25 x 10 cps (bei 25 C). Die erste isolierende Glaspaste 112a wird durch Schablonendruck aufgetragen, 5 Minuten lang bei 125° C zur Verflüchtigung des Verdünners in der Paste getrocknet und 10 Minuten lang bei 900° C in Luft gesintert, um die erste isolierende Glasschicht zu bilden. Bei dieser Wärmebehandlung wird die mit Gold metallisierte Paste unvermeidlich gleichzeitig derselben Wärmebehandlung unterzogen. Sann wird dieselbe isolierende Glaspaste in der zuvor beschriebenen Weise mit Ausnahme auf die durchgehenden Löcher auf die erste isolierende Glasschicht durch Schablonendruck aufgetragen und getrocknet, um die zweite isolierende Glaspastenschicht
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112b zu bilden. Danach wird die metallische Paste, die Palladium und Silber enthält, aufgedruckt, erhitzt und 5 Minuten lang bei 125° C getrocknet und danach 10 Minuten lang bei 900° C gesintert, um die zweite metallische Leiterschichten 113 zu bilden, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist. Die zweite isolierende Glaspastenschicht 112b wird gleichzeitig bei diesem Sinterungsvorgang gesintert. Die metallischen Leitungsschichten 113a, 113b,113c und 113d dienen dazu, die Spannungserhöhungs-Kondensatoren mit der Leiterplatte zu verbinden. Die Leitungsßchicht 113e verbindet den Masseanschluss 109 des LSI-Chips mit der Leiterbahn 109 und die Leiterbahn 113f verbindet die Leiterbahn 107, die mit dem Schalterkontakt zur Zeitverstellung verbunden ist, mit dem LSI-Chip. Die Leiterbahn 113g ist eine gekreuzte Leiterbahn und verbindet den Segmentanschluss der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und die Leiterbahn 113h dient dem Anbringen einer abdichtenden bzw. verschliessenden
Kovar-Metallkappe. Ein Ende der Leiterbahn113h ist mit der metallischen Leiterbahn 112 verbunden, um die negative Elektrode der Silberoxid-Batterie anzuschliessen und das andere Ende der Leiterbahn 113h ist mit der metallischen Leitung zur Bereitstellung der Versorgungsspannung für den LSI-Chip verbunden.
Da die zweite isolierende Glaspaste zusammen mit dem Sinterungsvorgang für die zweiten metallischen Leitungen gesintert wird, werden das einen kleinen Schmelzpunkt aufweisende Glas, das in der zweiten metallischen Leitungsschicht enthalten ist, und das kristallisierte Glas in der zweiten isolierenden Glaspaste geschmolzen und fest miteinander verbunden. Wenn die zweite isolierende Glasschicht das erste Mal gesintert wird und danach die zweite metallische Schicht (in einem separaten Sinterungsvorgang) gesintert wird, kann eine solche starke Adhäsion bzw. Verbindung, wie dies zuvor beschrieben wurde, nicht erreicht werden. Während die gleichzeitige Sinterung die Adhäsion zwischen der zweiten isolierenden Glaspaste und der zweiten metallischen Leitungsschichten stark verbessert, treten an der Oberfläche der metallischen Leitungsschichten, die nicht von
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von der Glasschicht bedeckt sind, glasartiger Oberflächenglanz durch Niederschlag von Glas auf und dadurch wird das Anlöten an diesen Stellen schwierig. Ufa diese Schwierigkeiten zu lösen und eine leichte und feste Verlötung mit der aus Kovar usw. gebildeten Abdeckkappe zu ermöglichen, wird eine dritte metallische Paste aus Palladium und Silber nur an der Stelle aufgedruckt, an der die Abdeckkappe befestigt wird, 5 Minuten lang bei 125° G getrocknet und bei 780 bis 800° C gesintert, um eine metallisierte Abdichtr.chicht 114- zu bilden. Diese dritte metallische Paste sollte vorzugsweise gute Löteigenschaften aufweisen, beispielsweise kann dafür die Palladium-Silber-Paste Nr. 9061 der Firma Du Pont verwendet werden.
Danach wird Glas mit einem niederen Schmelzpunkt, beispielsweise die Glaspaste Nr. 8185 der Firma Du Pont aufgedruckt, 5 Minuten lang bei 125° C getrocknet und 1 bis 5 Minuten lang bei 530° G gesintert, um eine Passivierung-Glasschicht 115 zu bilden, die in Fig. 15 dargestellt ist. Dann wird eine keramische Leiterplatte 116 mit den gewünschten metallischen Leitungsschichten vorgesehen.
Nachfolgend soll das Zusammenfügen und das Verschliessen bzw. Versiegeln des LSl-Chips und der Spannungserhöhungs-Kondensatoren auf der fertiggestellten keramischen Leiterplatte 116 beschrieben werden.
Auf den metallischen Leitungsschichten 101, 113a, 113b, 113c und 113d zum Anbringen des LSI-Chips und der Spannungserhöhungs-Kondensatoren wird Silberpaste aufgedruckt und dann werden der LSI-Chip 117 und zwei Spannungserhöhungs-Kondensatoren 118 daran angebracht, wie dies in Fig. 16A dargestellt ist. Dann wird die bestimmte keramische Platte 2 Stunden lang bei 125° C einer Hitzebehandlung unterzogen, um den LSI-Chip 117 und die Kondensatoren 118 an den vorbestimmten Stellen fest anzubringen.
Danach werden die Elektrodenanschlüsse des LSI-Chips mit den mit Gold metallisierten Kontaktierungsflächen durch Bonden
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bzw. Kontaktieren mit den Aluminium- oder Golddrähten verbunden.
Dann wird ein Plättchen 119, das aus dünnem, 5 bis 10 Gew.% Gold enthaltenden Lötmittel gebildet ist, auf die abdichtende metallische Schicht 114 der keramischen Leiterplatte aufgebracht und eine Abdichtkappe 120, die aus Gold odsr zinnplattiertem Kovar-Glas gebildet ist, darauf angebracht. Durch eine Hitzebehandlung der Einheit bei 230 bis 260° C in einer Stickstoffatmosphäre wird ein keramischer Baustein 121, in dem der LSI-Chip und die Spannungserhöhungs-Kondensatoren enthalten und versiegelt sind, geschaffen, wie dies in Fig. 16b dargestellt ist. Wenn eine mit Gold galvanisierte Kovar-Glaskappe verwendet wird, kann die Filament-Struktur im Au-Sn-Lötmittel durch Verwendung einer eine plattierte Goldschicht mit einer Dicke von 1 bis 2/um versehene Kappe, die 30 bis 60 Minuten lang bei einer Temperatur von 500 bis 600° C in Wasserstoffatmosphäre gesintert wird, reduziert werden.
Die keramische Leiterplatte 121, die den LSI-Chip versiegelt und eine gedruckte Leiterplatte 1, die mit den externen Schaltungsbauelementen, beispielsweise dem Quarzoszillator, dem Oszillatorkondensator, dem temperaturkompensierenden Kondensator, usw., die schwer auf einem LSI-Chip integriert werden können, werden in einem Montagegehäuse (nachfolgend als Modulgehäuse bezeichnet) untergebracht. Nachfolgend soll der Montagevorgang für die Bestückung der keramischen Leiterplatte und eder gedruckten Leiterplatte im Modulgehäuse und das Anbringen der Flüssigkristall-Anzeigeplatte auf diesem Modulgehäuse zur Bildung eines Moduls im Zusammenhang mit der in Fig. 17 dargestellten Montagezeichnung beschrieben werden. Im vorliegenden Fall bezeichnet der Ausdruck "Modul" einen Schaltungsaufbau mit einer fertiggestellten Uhrenschaltung, die in einem Aussengehäuse einer Uhr untergebracht ist.
In Fig. 17 ist eine Metall-Halterungsplatte 130 dargestellt, die als Befestigungsunterlage oder Anbringungsteil der Flüssigkristall-Anzeigeplatte bezeichnet wird, die aus einer elasti-
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sehen Metallplatte mit einer Dicke von 0,5 m^ besteht und einen Rahmen 131 aufweist, der entsprechend dem Ziffern-Anzeigebereich der Flüssigkristall-Anzeigeplatte ein Fenster sowie vier Befestigungshaken 132, 133, 134 und 135 aufweist. Eine Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136, in der allgemein bekannten Feldeffekt-Bauweise ist eine im wesentlichen rechteckige Platte und enthält eine obere Glasplatte 137» eine untere Glasplatte 138 und einen Glasrahmen 139 zur Festlegung eines Raumes, in dem ein Flüssigkristall-Material enthalten ist. Auf der Rückseite der oberen Glasplatte 137 sind B- oder 8-förmige Segmente für die anzuzeigenden Ziffern für die Stunden, Minuten und Sekunden und Anschlüsse, die die Segmente verbinden, aus durchsichtigen, leitenden Schichten, die als Nesa-Schicht bezeichnet werden, ausgebildet. Die untere Glasplatte I38 ist kleiner als die obere Glasplatte 137 und mit einer Nesa-Schicht versehen, um die gemeinsame Elektrode gegenüber den Segmentelektroden auf der oberen Glasplatte zu bilden und befindet sich unterhalb der oberen Glasplatte durch den Glasrahmen 139 hindurch. Zebra-Leiter 140 sind aus Gummistreifen oder Gummistangen hergestellt, die jeweils abwechselnd aus einem Laminat von leitenden Gummibereichen 141 und laminierten, isolierenden Gummibereichen 142 gebildet werden. Der Ausdruck "Zebra" ist deshalb gewählt, weil der leitende Gummi 141 schwarz und der isolierende Gummie 142 weiss ist, so dass die abwechselnden Laminate dieser Gummibereiche ein zebraähnliches Muster bilden. Diese Zebra-Leiter 140 verbinden die Segmentanschlüsse der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 elektrisch, d. h. sie verbinden die Leiter-Eingangsanschlüsse für das Anlegen der elektrischen Eingangssignale und die Leiter-Ausgangsanschlüsse der keramischen Leiterplatte. Die Längsseite (in der Figur in waagrechter Richtung) weist eine Länge a und die Querseite (in der Figur senkrecht zum Figurenblatt) weist eine Länge b auf. Die Aussenform dieses Modulgehäuses 143 wird durch die zwei längen Seiten eines Rechtecks, das durch die Seiten a ^" b sowie zwei Kreisbögen eines Kreises 144 festgelegt, der das Rechteck umgibt. Mit einer solchen Aussenform kann das Modulgehäuse bei verschieden ausgebildeten Uhrengehäusen in einer Vielzahl von Ausbildungen verwendet werden und erleichtert das Zusammenfügen der Flüssig-
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kristall-Anzeigeplatte 136 und der Zebra-Leiter 140 im Modulgehäuse 14-3. Darüberhinaus ist das Modulgehäuse 14-3 in Längsrichtung dünn, d. h. 0,3 mm dünn, so dass die Öffnung des Modelgehäuses in einfacher V/eise bei der Einsetzung der gedruckten Leiterplatte vergrössert werden kann. Dagegen weist das Modulgehäuse 143 in Querrichtung eine relativ grosse Dicke, d. h. eine Dicke von etwa 1 mm auf, um eine mechanische Versteifung und Festigkeit zu erzielen. Die keramische Leiterplatte 121 wird durch die zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt und die rückwärtige Fläche ist in der Figur dargestellt. Die gedruckte Leiterplatte 1 wird durch die zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt.
Nachfolgend soll die Montage der Befestigungsplatte 130 für die Flüssigkristall-Anzeigeplatte, der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136, der Zebra-Leiter 140, des Modulgehäuses 143, der keramischen Leiterplatte 121 und der gedruckten Leiterplatte beschrieben werden.
(1) Die keramische Leiterplatte wird in das Modulgehäuse 143 eingesetzt und dann wird die gedruckte Leiterplatte 1 in das Modulgehäuse 143 eingepasst. Dabei wird die gedruckte Leiterplatte durch die vier Anschlagarme 145 fest gehalten, die eine Breite von 1,8 mm und eine Länge von 1 mm aufweisen und nach innen vorstehen (ein Arm ist in der Figur weggelassen und nicht zu sehen). Die gedruckte Leiterplatte 1 wird in das Modulgehäuse 143 eingesetzt, so dass der erste, zweite und dritte Schaltkontakt 61, 66 und 67 von den Löchern 146, 147 und 148, die an den Seitenbereichen an der Längsseite des Modulgehäuses 143 vorgesehen sind, her gesehen werden. Der erste, zweite und dritte Schaltkontakt 61, 66 und 67 werden durch diese Loch er 146, 147 und 148 durch Einstell- bzw. Verstellknöpfe betätigt, die am Armbanduhr-Gehäuse vorgesehen sind.
Die Art und Weise, wie die gedruckte Leiterplatte 1 im Modulgehäuse befestigt wird, ist in Fig. 18 dargestellt. Die gedruckte Leiterplatte 1 rutscht entlang der schrägen Flächen
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der Arme 145, die am Modulgehäuse 143 forgesehen sind. Wie zuvor beschrieben, weist das Modulgehäuse 143 eine gewisse Elastizität auf und die Seitenwände 149 des Gehäuses 143 weisen eine geringe Dicke von etwa 0,3 mm auf, so dass die Arme 145 verbreitert oder nach aussen gedrückt werden, wenn die gedruckte Leiterplatte 1 gegen das Modulgehäuse 143 gedrückt wird. Wenn die gedruckte Leiterplatte 1 vollständig in das Modulgehäuse 143 eingedrückt wurde, kehren die Arme 145 in ihre Ausgangsstellung zurück und halten die gedruckte Leiterplatte 1 im Modulgehäuse 143 fest. Bei Befestigung der gedruckten Leiterplatte 1 im Modulgehäuse 143 wird die keramische Leiterplatte 121 auch zwischen dem Gehäuse 143 und der gedruckten Leiterplatte 1 festgehalten, wobei zwischen der keramischen Leiterplatte 121 und der gedruckten Leiterplatte ein vorgegebener Abstand durch die O-ringföraigen, leitenden Gummischeibenanschlüsse 68 und die Anschlusstifte 65 festgelegt wird, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist.
Das lagemässige Ausrichten der keramischen Leiterplatte 121 bezüglich der gedruckten Leiterplatte 1 wird durch Einsetzen der vorstehenden Spitzen der Leiterstifte 65 und der rechteckförmigen Leiter 64 der gedruckten Leiterplatte 1 in die durchgehenden Löcher 72 und 73, die in der keramischen Leiterplatte 121 vorgesehen sind, erreicht. Auch wenn die keramische Leiterplatte 121 und die gedruckte Leiterplatte 1 lagemässig bis zu einem gewissen Grade versetzt sind, werden die Vorsprünge der Anschlusstifte 65 und die rechteckförmigen Anschlüsse 64 auf natürliche V/eise in die durchgehenden Löcher 72 und 73 der keramischen Leiterplatte 121 durch einfaches Drücken der gedruckten Leiterplatte 1 auf die keramische Leiterplatte 121 festgelegt, da die Vorsprünge abgeschrägte Spitzen aufweisen.
Die gedruckte Leiterplatte 1 kann bezüglich des Modulgehäuses 143 auf einfache Weise lagemässig ausgerichtet werden, lediglich durch Ausrichten des Vorsprungs 150 der gedruckten Leiterplatte 1 zum Ausschnitt 151 im Modulgehäuse 143. Wenn die
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gedruckte Leiterplatte 1 in das Modulgehäuse 143 eingedrückt wird, wird sie durch die vier Arme 145 des Modulgehäuses 143 perfekt und sicher im Modulgehäuse festgehalten.
Bei dem Anbringen der keramischen Leiterplatte bzw. des keramischen Bausteins 121 und der gedruckten Leiterplatte 1 in das Modulgehäuse 143 wird die elektrische Verbindung nur durch den Presskontakt auf Grund der Verwendung der leitenden Gummi-BechteckanSchlüsse 94 und der leitenden Gummischeiben-AnSchlüsse 68 hergestellt. Daher ist es durch Aufteilung in die gedruckte Leiterplatte 1 und die keramische Leiterplatte 121 möglich, die Montage zu vereinfachen, wobei zu Schwierigkeiten anlassgebende Lötvorgänge und Lötungen vermieden werden. Dieser Aufbau weist weiterhin insofern auch Vorteile auf, als Streuungen bei der Dicke der Bauteile (in diesem Falle bei der Dicke der keramischen Leiterplatte 121 und der gedruckten Leiterplatte 1), die bei der Herstellung auftreten können, toleriert und ausgeglichen werden können, wobei auch die Eigenschaften hinsichtlich der Stossfestigkeit und Stosssicherheit wesentlich verbessert werden. Darüberhinaus wird die gedruckte Leiterplatte 1 auf Grund der Federkraft des Gummis an die vier Arme 145 angedrückt und fest mit diesen verbunden. Durch die Verwendung des Modulgehäuses 143 in der zuvor beschriebenen Weise ist es nicht nötig, die keramische Leiterplatte 121 mit der gedruckten Leiterplatte 1 durch Verwendung von Schrauben zu verbinden oder diese durch Schrauben aneinander zu befestigen, so dass der Montagevorgang stark vereinfacht wird. Das Modulgehäuse 143 schafft auch einen Schutz für die keramische Leiterplatte 121 und die gedruckte Leiterplatte 1, so dass beim Montagevorgang keine besondere Vorsicht aufgewendet werden muss und die Fliessbandmontage verbessert werden kann.
Die gesamte Schaltung wird durch die zuvor beschriebenen Vorgänge und Verfahren im Moculgehäuse untergebracht. Als nächstes wird die Flüssigkristall-Anzeigeplatte, die die Anzeige für die Uhr bildet, montiert.
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(2) Ein Zebra-Leiter 140 wird zwischen die Vorsprünge 152 und 153, die eine Höhe von 0,2 mm aufweisen und am Modulgehäuse vorgesehen sind, eingesetzt. Auch der andere Zebra-Leiter 140 wird zwischen die entsprechenden Vorsprünge 154 und 155 eingesetzt.
Die Zebra-Leiter 140 sind in ihrer Lange so gewählt, dass sie etwas langer als der Abstand zwischen den Vorsprüngen 152 und 153 oder 154 und 155 sind. Da die Zebra-Leiter 140 aus elastischem Gummimaterial hergestellt sind, können sie durch Zusammendrücken in Längsrichtung und durch Einsetzen zwischen die Vorsprünge in ihrer Lage festgelegt und festgehalten werden.
(3) Dann wird die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 in das Modulgehäuse 143 eingesetzt. Wenn die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 eingesetzt ist, werden die vier Ecken der Rückseite der oberen Glasplatte 137 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 136 durch die Vorsprünge 152, 152, 154, und 155 gehalten und zwischen der Flüssigkristall-Anzeigeplatte I36 und der keramischen Leiterplatte 121 befindet sich ein Zwischenraum 156, so dass verhindert wird, dass zwischen den Leiterbahnen L^ und Lp auf der Rückseite der keramischen Leiterplatte 121 und einer (nicht dargestellten) Metallspiegelschicht, die auf der unteren Fläche der unteren Glasplatte I38 der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 ausgebildet ist (vgl. Fig. 19) ein Kurzschluss entsteht. Wenn die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 in das Modulgehäuse eingesetzt ist, wird sie durch die Seitenfläche der unteren Glasplatte 138 in die gewünschte Lage gebracht, wobei die untere Glasplatte 138 durch Verwendung der Vorsprünge 157 und 158, die eine Breite von 0,3 mm und eine Höhe von 0,3 mm aufweisen und am Modulgehäuse 143 vorgesehen sind, an die Standardfläche 159 des Modulgehäuses 143 gedrückt wird, so dass sich die Flüssigkristll-Anzeigeplatte in der Längsrichtung a nicht verschieben kann, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist. Insbesondere weisen diese Vorsprünge 157 und 158 eine keilförmige Gestalt auf, wie dies in der Figur dargestellt ist und können durch die eingesetzte Flüssigkristall-Anzeige-
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scheibe abgeflacht werden. Daher kann die Flüssigkristall-Anzeigescheibe 136 auch dann sicher und zuverlässig lagemässig festgelegt und befestigt werden, wenn Fehler bei den Abemssungen der unteren Glasplatte 138 der Flüssigkristall-Anzeigeplatte vorliegen. Wenn die keilförmigen Vorsprunge 157 und 158 weggelassen werden, kann sich die Flüssigkristall-Anzeigeplatte verschieben, so dass die Verbindung zwischen den Anschlüssen des keramischen Bauteils 121 und den Anschlüssen der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 ungenau wird und dadurch wird die Gefahr, dass falsche Ziffern angezeigt werden, gross.
Die räumliche Zuordnung und damit die elektrische Verbindung der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136, der Zebra-Leiter 140 und der keramischen Leiterplatte 121 weist die in Fig. 20 dargestellte Art auf. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, ist die Anzahl der leitenden Gummibereiche 141 im Zebra-Leiter grosser als die Zahl der Anschlüsse 160 der keramischen Leiterplatte 121 und der Anschlüsse 161 der Nesa-Schichten der Flüssigkristall-Anzeigeplatte I36. Die Nesa-Anschlüsse 161 sind durchsichtig, sie sind jedoch in der Zeichnung deutlich dargestellt, um die räumliche Zuordnung zueinander zeigen zu können.
Die leitenden Gummibereiche 141 sind parallel zueinander zwischen den isolierenden Gummibereichen 142 angeordnet. Da die Lagen der Anschlüsse der keramischen Leiterplatte 121 und der Anschlüsse der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 durch das Modulgehäuse 143 genauafestgelegt sind, wird die elektrische Verbindung zwischen diesen Anschlüssen durch die Zebra-Leiter 140 sicher und zuverlässig gebildet. Da die Zebra-Leiter 140 aus elastischem Gummi hergestellt sind, kann die Verbindung zwischen den jeweiligen Anschlusspaaren herum durch Stösse von aussen unterbrochen werden, so dass eine sichere und zuverlässige Verbindung sichergestellt ist.
(4) Schliesslich wird die Flüssigkristall-Anzeigeplatte I36 auf das Modulgehäuse 143 durch den Spannrahmen 130 befestigt. Der Spannrahmen 13O enthält Anschlagglieder 162, die die Ver-
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Schiebung der Flüssigkristall-Anzeigeplatte begrenzen und auch die oberen Kanten der oberen Glasplatte 137 der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 vor Beschädigung schützen. Im vorliegenden Falle sind die Ecken 163 des Rahmens 130 ausgeschnitten, um eine Beschädigung und Zerstörung der Ecken 164 der oberen Glasplatte 137 durch den Rahmen 13O zu verhindern.
Um die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 mit dem Modulgehäuse 143 zu verbinden, treten die Haken 134 und 135 des Rahmens in Eingriff mit den ausgeschnittenen Bereichen 165 und 166 des Modulgehäuses 143. Dann treten die Haken 132 und 133 mit den ausgeschnittenen Bereichen 167 und 168 des Modulgehäuses in Eingriff, so dass sich der Rahmen 130 selbst sicher festhält und sich nicht verschieben kann. Im vorliegenden Falle sind die Haken 132 und 133 S-förmig ausgebildet, um das Auseinandernehmen zu erleichtern. Die Flüssigkristall-Anzeige besitzt normalerweise eine begrenzte Lebensdauer und muss daher ausgetauscht werden. Die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 kann durch irgendeine andere mit den zuvor angegebenen Abmessungen und mit der zuvor angegebenen Struktur ersetzt werden.
Ein Armbanduhr-Modul wird in der zuvor beschriebenen Weise fertiggestellt. Ein solcher, kompletter Modul 169 ist in Fig. dargestellt. Die Seitenwand 171 und die Unterseite 172 der Silberoxid-Batterie 17O bildet die positive Elektrode und der etwas vorspringende Teil 173 auf der oberen Fläche der Silberoxid-Batterie I70 bildet die negative Elektrode. Die Batterie I70 wird in das in der gedruckten Leiterplatte 1 ausgeschnittene Loch 2 eingesteckt, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, und das Herausfallen wird durch den Batteriekontakt 62 verhindern, der in Form einer U-förmigen Feder ausgebildet ist und als Batteriehalterung und als Elektrodenkontakt dient.Eine (nicht dargestellte) Feder des Aussengehäuses haltert den unteren Teil 172 und drückt die Batterie nach oben, so dass der vorspringende Teil 173 der negativen Elektrode fest in Kontakt mit der metallisierten Schicht der keramischen Leiterplatte 121 für die Batterieverbindung
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in Kontakt kommt, wie dies in Fig. 16 dargestellt ist. Infolgedessen wird eine vorgegebene Vorspannung zwischen die ausgewählten Segmente und die gemeinsame - bzw. Masseelektrode in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gelegt, um das Flüssigkristall -Material zwischen den ausgewählten Segmenten und der gemeinsamen- bzw. Masseelektrode auf Grund des dabei auftretenden elektrischen Feldes zu steuern. Dadurch wird Licht von ausscrhalb in den eine Vorspannung aufweisenden Bereichen absorbiert, die dunkler als die anderen Bereiche erscheinen und dadurch dem menschlichen Auge sichtbar werden. Auf diese Weise wird die Zeit, beispielsweise die Zeitanzeige 12 Uhr 38 Minuten 45 Sekunden auf der Flüssigkristall-Anzeigeplatte angezeigt, wie es in Fig. 21 dargestellt ist. Wenn die Batterie leer ist, erscheint die Anzeigefläche der Flüssigkristall-Anzeigeplatte vollkommen weiss und es wird nichts angezeigt, da die Segmentelektroden aus durchlässigen Elektroden hergestellt sind.
Die Ansichten des Armbanduhrmoduls 169 aus verschiedenen Richtungen sind durch die Pfeile A bis F in Fig. 21 angedeutet und in den Fig. 22 bis 27 dargestellt. Fig. 22 zeigt den Arm banduhrmodul 169 in Aufsicht, und zwar in Richtung des in Fig. 21 eingezeichneten Pfeiles A. Fig. 23 zeigt eine Unteransicht desselben Moduls 169 in Richtung des in Fig. 21 eingezeichneten Pfeiles B. Fig. 24 ist eine Ansicht desselben Moduls 169 von der Rückseite her in Richtung des in Fig. 21 eingezeichneten Pfeils C. Fig. 25 ist eine Ansicht desselben Moduls 169 von der linken Seite her in Richtung des in Fig. 21 eingezeichneten Pfeiles D. Fig. 26 ist eine Ansicht desselben Moduls 169 von vorn, in der in Fig. 21 durch den Pfeil E angedeuteten Richtung. Schliesslich ist Fig. 27 eine Ansicht desselben Moduls 169 von rechts in der Richtung, die in Fig. 21 durch den Pfeil F angedeutet ist.
Fig. 28 zeigt einen Querschnitt des Moduls 160 entlang der in Fig. 21 eingezeichneten Schnittlinie I-I'. Es sei hier bemerkt, dass die Rückseite der keramischen Leiterplatte 121, die keine massiven Elemente trägt, zur Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 hin zeigt, und dass die Vorderseite der keramischer Leiter-
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platte 121, die die massiven elektronischen Baukomponenten, wie die Spannungserhöhungs-Kondensatoren 118 und den LSI-Chip 117 trägt, zur gedruckten Leiterplatte 1 hin zeigt, auf deren Seite ein Zwischenraum durch die Dicke der Silberoxid-Batterie 170 gebildet wird. Durch diese Anordnung kann der durch die Dicke der Silberoxid-Batterie 170 gebildete Raum effektiv genutzt und die Gesamtdicke des Moduls 169 stark verringert werden.
Zuvor wurde ein Ausführungsbeispiel für den Baustein beschrieben, Selbstverständlich sind auch Abwandlungen möglich, die beispielsweise folgendermassen aussehen können.
(a) Anstelle des Spannrahmens I30 für die Flüssigkristall-Anzeigeplatte kann auch ein Gummigehäuse 174* wie es in Fig. dargestellt ist, verwendet werden, um die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 zu befestigen, indem das gesamte Modulgehäuse 14-3, das mit der keramischen Leiterplatte 121 und der gedruckten Leiterplatte 1 bestückt ist, bedeckt wird. In diesem Falle sieht die Unterseite des Modulgehäuses 143 so aus, wie es in Fig. 30 dargestellt ist. Die Verwendung eines solchen Gummigehäu ses 174- dient dazu, aussere Stösse zu absorbieren und dadurch zu verhindern, dass die Flüssigkristall-Anzeigeplatte beschädigt oder zerstört und das Modulgehäuse 143 verformt wird. Weiterhin dient das Gummigehäuse 174 auch dazu, die Armbanduhr wasserdicht zu machen. Der Spannrahmen 13O kann auch aus thermoplastischem Kunstharz oder auch aus Metall hergestellt werden. Wenn er aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt wird, können die Glasplatten, die Teil der Flüssigkristall-Anzeigeplatte sind, nicht beschädigt oder zerstört sind.
(b) Der Spannrahmen 130 kann auch weggelassen werden, wenn die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 in ein Modulgehäuse 175 eingesetzt wird, wie es in den Fig. 31 und 32 dargestellt ist. Die Flüssigkristall-Anzeigeplatte I36, die keramische Leiterplatte 121 und die gedruckte Leiterplatte 1 werden zusammen in das Modulgehäuse 175 eingesetzt und durch drei Haltearme 176, 177 und 188 befestigt. In diesem Falle kann das Bauteil
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in der in Fig. 33 dargestellten Weise gebildet bzw. zusammengesetzt werden. Zunächst wird das Modulgehäuse 175 in der in der Figur dargestellten Weise angeordnet und die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 wird in das Modulgehäuse 175 eingesetzt und durch die die Lage festlegenden Vorsprünge 179 gehalten, wobei die Anzeigefläche (die obere Glasplatte 137) nach unten weist. Dann werden die Zebra-Leiter 140 an den Anschlusstellen (die aus durchsichtigen Elektroden bestehen und in der Figur nicht dargestellt sind), die auf der Rückseite der oberen Glasplatte 137 der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 ausgebildet sind, angebracht. Danach wird die keramische Leiterplatte 121 eingesetzt und durch die zur Lagefestlegung vorgesehenen Vorsprünge 179 festgehalten, die auch zur lagemässigen Festlegung der Flüssigkristall-Anzeigeplatte I36 dienen. Schliesslich wird die gedruckte Leiterplatte 1 unter Ausnützung der konusförmigen Vorsprünge der Leiterstifte 65 und der rechteckförmigen Leiterteile 64, die in den in der keramischen Leiterplatte 121 ausgebildeten, durchgehenden Löcher 72 und 73 geführt werden, lagemässig festgelegt und durch die drei Anschlagarme 176, 177 und 178, die am Modulgehäuse 175 vorgesehen sind, befestigt. Die keramische Leiterplatte 121 und die gedruckte Leiterplatte kann auch vorher zusammengesetzt werden und dann kann die Baueinheit im Modulgehäuse 175 befestigt werden. Neben dem Anschlagarm 178, der am Modulgehäuse 175 angebracht ist, sind Ausschnitte 180 zur Verbesserung der Elastizität dieses Anschlagarms 178 vorgesehen. Diese Ausnehmungen können jedoch auch weggelassen sein. Darüberhinaus können die lagefestlegenden Vorsprünge 179 auch in einer anderen Weise und in einer anderen Form als der in den Figuren dargestellten ausgebildet sein.
Gemäss diesem Verfahren ist die Zahl der den Modul bildenden Teile um eins kleiner und die Dicke des zusammengesetzten, fertigen Moduls ist um die Dicke des Spannrahmens I30 kleiner. Darüberhinaus erzielt man mit dem zuvor beschriebenen Verfahren folgenden Vorteil. Entsprechend dem zuvor beschriebenen Modulaufbau 1691 bei dem der Modul 160 in das Uhrgehäuse einer Armbanduhr eingesetzt wird, sollte eine Zeichenplatte zunächst auf den Spannrahmen 130 gelegt und dann darauf ein bewehrtes
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Glas gebracht werden. Wenn das Modulgehäuse 175 dieser Ausführungsform mit einer geeigneten Kolorierung oder Färbung versehen ist, kann diese Zeichenplatte auch weggelassen werden und ein bewehrtes oder verstärktes Glas, also das Uhrenglas, kann direkt auf die Anzeigefläche gelegt und der Modul kann dann in das äussere Uhrengehäuse eingesetzt werden.
(c) Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform (b) kann die Betriebsprüfung der Schaltung dann nicht vorgenommen werden, wenn die keramische Leiterplatte 121 und die gedruckte Leiterplatte 1 im Modulgehäuse 175 befestigt, die Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 dagegen noch nicht im Modulgehäuse 175 befestigt ist. Bei der nachfolgend zu beschriebenden Ausführungsform kann die Betriebsprüfung der Schaltung sehr leicht vorgenommen werden.
Die Montagezeichnung in Fig. 34 zeigt diese Ausführungsform. In dieser Figur sind quadratische Pfeilerchen 183 im Modulgehäuse 182 zur lagemässigen Festlegung und zur Befestigung der gedruckten Leiterplatte 1 und der keramischen Leiterplatte 121 vorgesehen. Die Anschlagarme 184 sind in einer Höhe vorgesehen, die im wesentlichen gleich der Hohe der eingesetzten keramischen Leiterplatte 121 und der eingesetzten gedruckten Leiterplatte 1 gleich ist. Die die Lage festlegenden Vorsprünge 185 sind darüberhinaus vorgesehen, um eine Flüssigkristall-Anzeigeplatte J02 sicher zu befestigen.
Zunächst wird die gedruckte Leiterplatte 1 im Modulgehäuse befestigt. Dann wird die keramische Leiterplatte 121 auf der gedruckten Leiterplatte 1 befestigt. In diesem Falle sind die gedruckte Leiterplatte 1 und die keramische Leiterplatte 121 sicher und zuverlässig an den Anschlagarmen 184 der quadratischen, am Modulgehäuse 182 vorgesehenen Pfeilerchen 183 befestigt und können durch Stösse bis zu einer bestimmten, gewöhnlich auftretenden Stärke kaum aus ihrer Lage gebracht werden. Die Arme 184 legen die Vorsprünge der keramischen Leiterplatte mit den durchgehenden Löchern 72 und 73 fest.
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Die Punktionsweise der Schaltungen auf der gedruckten Leiterplatte 1 und der keramischen Leiterplatte 121, die mit den erforderlichen Schaltungsbauelementen versehen ist, wird in dem Zustand geprüft, wenn die gedruckte Leiterplatte 1 und die keramische Leiterplatte 121 im Modulgehäuse 182 eingesetzt sind.
Venn die Funktion der Schaltungen normal ist und keine Fehlfunktion auftritt, werden die Zebra-Leiter 140 auf die keramische Leiterplatte 121 im Modulgehäuse 182 an den Stellen, die den Anschlüssen 160 entsprechen, aufgelegt.
Schliesslich wird eine Flüssigkristall-Anzeigeplatte 136 mit nach oben gerichteter oberer Glasplatte 137 in das Modulgehäuse 182 eingedrückt und durch die Anschlagarme 186 befestigt. Bei dieser Ausführungsform sind die die Lage festlegenden Einrichtungen, die im Modulgehäuse vorgesehen sind, nicht auf die in der Figur dargestellten und zuvor beschriebenen Einrichtungen beschränkt, vielmehr können diese beliebig abgewandelt oder verändert werden.
Wie aus der vorausgegangenen Beschreibung zu entnehmen ist, ist die Zahl der einzelnen Bauteile kleiner und dennoch kann der Funktionstest der Schaltung im Zusammenhang mit der Montage sehr leicht durchgeführt werden. Bei dem in Fig. 17 dargestellten Montageverfahren ist die Zahl der einzelnen Bauteile grosser, der Funktionstest der Schaltungskomponenten, die im Modulgehäuse untergebracht sind, kann jedoch durchgeführt werden. Oder anders ausgedrückt, die Funktionsprüfung der den Modul bildenden Teile kann in dem Zustand durchgeführt werden, wenn die Schaltungskomponenten in das Modulgehäuse eingesetzt sind, vorausgesetzt, dass die Flüssigkristall-Anzeigeplatte am Ende angebracht wird.
(d) Der erfindungsgemässe Modulaufbau ist unterschiedlich, je nachdem ob ein Spannrahmen für die Flüssigkristall-Anzeigeplatte oder ein Gummiteil am Modulgehäuse angebracht wird oder nicht. Die grundsätzliche Erscheinungsweise bzw. Form des Moduls ist
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in den Fig. 35 bis 40 dargestellt. Unter Verwendung eines solchen Modulaufbaus, können Armbanduhren mit verschiedenen Uhrgehäusen hergestellt werden, wie dies im nachfolgenden beschrieben wird. Fig. 35 ist eine Aufsicht, Fig. 36 eine Ansicht von unten, Fig. 37 eine Vorderansicht, Fig. 38 eine Ansicht von links, Fig. 39 eine Ansicht von rechts und Fig. 40 eine Rückansicht.
Die keramische Leiterplatte, die gedruckte Leiterplatte und die Flüssigkristall-Anzeigeplatte werden in einem Modulgehäuse in cbr zuvor beschriebenen Weise zusammengesetzt. Danach wird eine Deckglasplatte 192 bzw. ein Uhrenglas 192 auf die Hauptoberfläche des Hodulgehäuses aufgelegt, wie es in Fig. 4-1 dargestellt ist und die Baueinheit wird in äusseres Uhrengehäuse 191 mit Hechteckform eingesetzt. Die Ausbildung des äusseren Uhrengehouses 191 ist in den Fig. 41 bis 46 dargestellt.
Fig. 41 zeigt die Uhr 190 in Aufsicht. Die Deckgissplatte 192 bzw. das Uhrglas 192 wird in eine Hauptseite des äusseren Gehäuses 191 eingesetzt. Weiterhin ist in Fig. 41 die Anzeigefläche 193 der Flüssigkristall-Anzeigeplatte und eine zwischen die Glasplatte 192 und die Anzeigeplatte 193 angeordnete Form- bzw. Designplatte 194 dargestellt. Die Designplatte 19^ ist aus einem L'del stein-Pl attenrahmen oder einem Plattenrahmen aus rsotfreiem ütahl mit einer vorgegebenen Form und mit Nickelplattiert hergestellt. Anstelle einer separaten Designplatte kann eine entsprechende Funktion durch eine direkte Plattierung, Galvanisierung oder Beschichtung in einem vorgegebenen Muster auf der Glasplatte oder der Flürjsigkristall-Anzeigeoberfläche erreicht werden.
Der llerstellername usw. werden im oberen Bereich der Designplatte 194 aufgedruckt. Ein (nicht dargestelltes) Uhrenarmband wird an den vorspringenden Teilen 195 befestigt. Die Fig. 42, 43, 44 und 45 zeigen eine Vorderansicht, eine Rückansicht, eine Ansicht von rechts, eine Anrächt von links bzw. eine Ansicht von unten von dem Uhrenkörper.
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Ein Rücksetzschalter für die Sekundenanzeige 196 ist an der linken Seite des Uhrenkörpers vorgesehen. Die Anzeige der Sekunden wird durch Drücken des Schalters rückgesetzt. Der Schalter kann bei Hören des Zeitsignales gedrückt und dadurch die richtige Sekundenanzeige erhalten werden. Ein weiterer Schalter 197 an der linken Seite dient der Verstellung der Anzeige der Zeitangabe, der Minuten, der Sekunden, der Honate und des Datums. Wenn dieser Schalter einmal gedruckt worden ist, leuchtet die Sekundenanzeige immer wieder von Neuem auf (sie wird ein- und ausgeschaltet). Wenn der Schalter 196 in diesem Zustand gedrückt wird, kann die Sekundenanzeige verstellt werden. Wenn weiterhin der Schalter 197 wieder für die Sekundenanzeige gedrückt wird, bleibt die Minutenanzeige aufleuchtend. Die Minutenanzeige kann durch Drücken des Schalters 196 in diesem Zustand eingestellt werden. Ein Schalter 198 für das Umschalten der Zeitanzeige und der Datumsanzeige ist an der rechten Seite des Uhrenkörpers vorgesehen. Wenn dieser Schalter gedrückt wird, wird das Datum 1 oder 2 Minuten lang angezeigt und danach kehrt die Anzeige automatisch wieder zur Zeitanzeige zurück. Wenn man sofort wieder die Zeitanzeige haben möchte, kann der Schalter 198 wieder gedrücktwerden, um dadurch die Zeitanzeige wieder aufleuchten zu lassen.
Die Form des äusseren Gehäuses kann auf verschiedenste Weise abgewandelt und verändert werden. Beispiele dafür sind in den Fig. 47 bis 54 dargestellt. Die Fig. 47, 48 und 49 zeigen ein Beispiel, bei dem die Teile, an denen ein Uhrenarmband, beispielsweise aus Leder oder aus Metall, welches nicht dargestellt ist) in Form eines umgekehrten U, wie dies in den Figuren mit dem Bezugszeichen 199 angedeutet ist, ausgebildet sind. Die Fig. 50 und 51 zeigen weitere Beispiele, bei denen die senkrechte Seite des Uhrenkörpers 202 länger als die Querseite ist. In diesem Falle kann die Anzeige für die Stunden, Minuten und Sekunden senkrecht angeordnet werden, wie dies in den Fig. 50 und 51 dargestellt ist. Die Teile zum Anbringen des Uhrenarmbands können in der mit den Bezugszeichen 200 und 201 gekennzeichneten Form ausgebildet sein. In entsprechender
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Weise kann das äussere Gehäuse auch eine elliptische Form (mit dem Bezugszeichen 203 in Fig. 52 versehen), eine oktagonale Form (mit dem Bezugszeichen 204 in Fig. 53 versehen) oder eine runde Form (mit dem Bezugszeichen 205 in Fig. 5^ versehen) aufweisen.
Die Art und Weise der Zeitanzeige kann ebenfalls auf vielfältige Art ausgebildet sein. Die Fig. 55 bis 62 zeigen Möglichkeiten und Abwandlungen für eine derartige Ausbildung.
Eine abgewandelte Anzeige der Sekunden ist in den Fig. 55 und 56 dargestellt. Fig. 55 zeigt die Gesamtansicht des Uhrenkörpers und Fig. 56 zeigt eine vergrüsserte Darstellung der Sekundenanzeige. Die Sekundenanzeige 206 besteht aus sechs radial angeordneten Segmenten 207 bis 212. Die Anzeige 206 zeigt die Sekunden durch Aufleuchtenlassen der Segmente nacheinander im Uhrzeigersinn in Einheiten von jev/eils 10 Sekunden an. Die sechs Elemente leuchten nämlich nacheinander im Uhrzeigersinn in Zeiteinheiten von 10 Sekunden auf. Bei einer modifizierten Ausführungsform für die ersten 10 Sekunden ist das Segment 207 so ausgebildet, dass es immer v/ieder aufblitzt. Bei den nächsten 10 Sekunden bleibt das Segment 207 kontinuierlich eingeschaltet und das Segment 208 blitzt immer wieder auf. Bei den nächsten 10 Sekunden bleiben die Segmente 207 und 208 ständig eingeschaltet und das Segment 209 leuchtet immer wieder auf. Auf diese Weise werden die Segmente nacheinander im Uhrzeigersinn einmal diskontinuierlich aufleuchten gelassen und ständig eingeschaltet gelassen. Eine andere Abwandlung ist in den Fig. 57 und 58 dargestellt. Ein Bluraenzeichen 213 wird durch fünf Segmente 214 bis 218 gebildet. Bei dieser Ausbildung leuchten die fünf Segmente nacheinander jeweils einmal pro 1 Sekunde auf und vervollständigen die Blumenanzeige einmal aller 5 Sekunden. Während der ersten Sekunde leuchtet nur das Segment 214 auf. Dieses Segment 214 bleibt ständigeeingeschaltet und das Segment 215 wird in der folgenden Sekunde zusätzlich eingeschaltet. Dann wird das Segment 216 bei der nächsten Sekunde eingeschaltet, wobei die Segmente 214 und 250 weiter ständig eingeschaltet
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bleiben. In entsprechender Weise leuchten die Segmente 217 und 218 nacheinander auf, bis alle Segmente bzw. die gesamte Blumendarstellung innerhalb von 5 Sekunden leuchtet. In der sechsten Sekunde werden die Segmente 215 bis 218 abgeschaltet und es bleibt dann nur das Segment 214 eingeschaltet. In der siebten Sekunde wird das Segment 215 entsprechend der zuvor beschriebenen Funktionsweise zusätzlich eingeschaltet. Die Zahl der eingeschalteten Segmente erhöht sich bei jeder folgenden Sekunde um eins und die Gesamtsegmente der Blumendarstellung sind dann in der zehnten Sekunde eingeschaltet. Die Sekundenanzeige 213 mit der Blumendarstellung leuchtet dann alle fünf Sekunden ganz auf. Solch eine Sekundenanzeige mit einem graphischen Muster ist im Vergleich zu einer Zahlenanzeige für das Auge recht amüsant, und es können damit moderne Ohren und modische Uhren sowie Kinderuhren versehen werden.
Bei dem Aunführungsbeispiel gemäss Fig. 59 ist im linken oberen Teil des Anzeigefeldes die Anzeige 219 für All oder PM (vormittags oder nachmittags) vorgesehen, um eindeutig anzugeben, ob es sich bei der angezeigten Zeit vor 12 Uhr mittags oder nach 12 Uhr mittags handelt. Dies dient, abgesehen von der genannten Informationsaufgäbe auch dazu, die richtige Zeit an der Uhr einzustellen, um dar, richtige Datum zu erhalten.
Bei dem in Fig. 60 dargestellten Ausführungsbeinpiel wird das Jahr in der linken oberen Ecke angezeigt. Dieser Teil der Anzeige ist in der Figur mit dem Bezugszeichen 220 versehen. In Fig. 61 ist die Anzeigegrösse für die Stunden 221, Hinuten und Sekunden 223 unterschiedlich gross bzw. abgestuft. Bei einer solchen abgestuft groscen Anzeige kann eine Unterscheidung der Ziffern, die die Stunden, die Minuten und Sekunden anzeigt, auf Grund der unterschiedlichen Grosse der Ziffern sofort durchgeführt werden, so dass dadurch die Erkennbarkeit verbessert wird. Es können auch zwo] f Segmente ??l\ bis 235 im Umfangsbereich der Anzeigefläche in gleichen Winkel abstünden vorgesehen wordon, um ciie Stunrienanr.ei ge mit diesen Segmenten vorzunehmen, wie dies in Fig. 62 dargestellt ist. Die in Fig. 62
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dargestellte Anzeige gibt die Zeit 11 Uhi, 25 Minuten, 15 Sekunden wieder. Die Anzeige von "11 Uhr" wird durch Aufleuchten des Segments 254- erzielt, wie es in der Figur dargestellt ist. Dann ist die Anzeige der "25 Minuten" im Mittelteil des Anzeigefläche und die Anzeige der "15 Sekunden" in einem unteren Teil rechts von der Mitte vorgesehen. Wenn die Gesamtform des Armbanduhrkörpers in waagerechter Richtung langgestreckt ist, kann ein entsprechender Anzeigevorgang durchgeführt werden, wie er in Fig. 51 dargestellt ist. In entsprechender Weise können diese Anzeigevorgänge, wie die in den Fig. 55i 571 59, 60 und 61 dargestellt sind, auch in einer in vertikaler Richtung langgestreckten Anzeigefläche vorgenommen werden, wie es in den Fig. 50 und 51 dargestellt ist.
Es wurden verschiedene Ausbildungen und Formen des äusseren Gehäuses und verschiedene Anzeigemöglichkeiten und Vorgänge für die Anzeige der Stunden, Minuten und Sekunden beschrieben. Es können jedoch auch zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen vorgenommen werden, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise kann die Form des Aussengehäuses hexagonal, quadratisch, rhombisch usw. gewählt v/erden.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, kann die Montage und der Zusammenbau einer Uhr durch die erfindungsgemässen Massnahmen und Vorgänge wesentlich vereinfacht werden und erfindungsgemäss kann ein Modul geschaffen werden, der bei den verschiedensten Ausgestaltungen, Formen und Aufmachungen des Aussengehäuses verwendet werden kann.
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Claims (1)

  1. 270U48
    Patentansprüche
    1. Elektronische Uhr mit einem Modul, dadurch gekennzeichnet, dass der Modul folgende Teile umfasst: Laminierte Verdrahtungseinrichtungen (1, 121) mit wenigstens einem in einer ersten Ebene angeordneten Leitungsmuster und einem weiteren, in einer zweiten, der ersten Ebene gegenüberliegenden Ebene angeordnete Leitungsmuster, wobei die laminierten Verdrahtungseinrichtungen (1, 121) eine elektronische Uhrenschaltung auf wenigstens einem der Leitungsmuster tragen, eine Anzeigeeinrichtung (136) zur Uhren-Zeitanzeige, die eine erste Hauptfläche mit einem Anzeigefeld für die Anzeige und eine zweite Hauptfläche mit Eingangsanschlüssen zur Zuführung der elektrischen Signale für das Ansteuern des Anzeigefeldes aufweisen, wenigstens ein elastisches Teil (64, 68, 140), das zwei im wesentlichen einander gegenüberliegende Ebenen festlegt und eine Elastizität aufweist, um einen externen Druck im wesentlichen senkrecht zu den Ebenen auszuüben, und ein Montagegehäuse (143), um die laminierten Verdrahtungseinrichtungen (1, 121), die Anzeigeeinrichtung (136) und das elastische Teil (64, 68, 140) in einer vorgegebenen, lagemässigen Zuordnung übereinander zu schichten und diese lagemässige Zuordnung unter Ausnutzung Elastizität des elastischen Teils (64, 68, 140) festzuhalten.
    2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die laminierten Verdrahtungseinrichtungen (1, 121) eine eine erste und eine zweite Hauptfläche aufweisende, erste Leiterplatte (1), die die elektronische Bauteile
    (z. B. 5» 6>, 7i 8) zur Bildung einer Uhrenschaltung trägt , und ein Leitungsmuster auf wenigstens der ersten Hauptfläche aufweist, sowie eine eine erste und eine zweite Hauptfläche aufweisende, zweite Leiterplatte (121) umfasst, die weitere elektronische Bauteile (z. B. 117» 118) zur
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    Bildung der Uhrenschaltung trägt, ein Leitungsmuster auf der ersten Hauptfläche und Ausgangsanschlüsse zum Anlegen' der Steuersignale für die Anzeigeeinrichtung (136 ) auf der zweiten Hauptfläche aufweist, wobei die erste Hauptfläche der ersten Leiterplatte (1) und die erste Hauptfläche der zweiten Leiterplatte (121) im Montagegehäuse (14-3) in einer ausgerichteten Zuordnung gehalten werden.
    $. Elektronische Uhr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden erste und zweite Leiterplatten (1, 121) durch wenigstens zwei Abstandsstücke (65» 68) voneinander beabstandet sind, die sich von der ersten Hauptfläche der ersten Leiterplatte (1) senkrecht zur ersten Hauptfläche der zweiten Leiterplatte (121) hin erstrecken.
    4. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsstücke (65» 68) wenigstens teilweise aus dem elastischen Teil (68) gebildet sind und die erste und die zweite Leiterplatte (1, 121) im Montagegehäuse (14-3) durch die von der Elastizität des elastischen Teils (68) ausgeübten Kraft festgehalten werden.
    5. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des AbstandsStücks (65, 68) in Abhängigkeit von den Montagehöhen der elektronischen Bauteile (z. B. 5, 6, 7, 8; 117, 118) festgelegt wird, die auf den Hauptflächen der ersten und zweiten Leiterplatte (1, 121) angebracht sind.
    6. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagegehäuse (143) eine Seitenwand (149), ein erstes Halterungsteil (145), das von der Seitenwand (149) senkrecht in eine erste Ebene absteht, die zur Seitenwand (149) senkrecht liegt, sowie ein zweites Halterungsteil (152, 153, 154, 155) aufweist, das von der Seitenwand (149) senkrecht in eine zweite Ebene absteht,
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    die senkrecht zur Seitenwand (149) liegt, und dass die Anzeigeplatte (136) und die erste und zweite Leiterplatte (1, 121) im. Montagegehäuse (143) durch die Halterungsteile (145; 152, 153,154, 155) festgehalten werden, die die Federkraft der elastischen Teile (65» 68, 140) aufnehmen (Fig. 17).
    7. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Leiterplatte (1, 121) im Montagegehäuse (143) durch die Federkraft der elastischen Teile (68) der Abstandsstücke (65» 68) festgehalten werden, so dass der Rand der zweiten Hauptfläche der zweiten Leiterplatte (121) wenigstens teilweise nahe dem ersten Halterungsteil (145) liegt und der Rand der zweiten Hauptfläche der ersten Leiterplatte (1) wenigstens teilweise nahe dem zweiten Halterungsteil (152, 153» 154, 155) liegt.
    8. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (149) des Montagegehäuses (143) aus elastischem Material besteht.
    9. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsstücke (65» 68) wenigstens teilweise aus leitendem Material hergestellt sind und als Leiter für die elektrische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Leiterplatte (1, 121) verwendet werden.
    10. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass das Montagegehäuse (143) ein Halterungsteil (130) aufweist, das aus einem Halterungsrahmen besteht und den Rand der ersten Hauptfläche der Anzeigeeinrichtung (136) im Preßsitz festhält, sowie Hakeneinrichtungen (132, 133, 134, 135) aufweist, die mit dem übrigen Teil des Montagehäuses (143) in Eingriff stehen, um die Anzeigeeinrichtung (136) im Montagegehäuse (143) lagemässig festzulegen (Fig. 17).
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    11. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Modul weiterhin Leitereinrichtungen (140) umfasst, die zwischen die Anzeigeeinrichtung (136) und die zweite Leiterplatte (121) gelegt und dazwischen zusammengedrückt werden und die Eingangsanschlüsse (161) der Anzeigeeinrichtung (136) und die Ausgangsanschlüsse (160) der zweiten Leiterplatte (121) elektrisch verbinden (Fig. 17 und 20).
    12. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitereinrichtungen (140) aus elastischem Material hergestellt sind.
    13··· Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Haüptfläche der ersten Leiterplatte (1) ein Kristalloszillator (5» 6) und ein Kondensator (7) zur Bildung des Schwingkreises und auf der ersten Hauptfläche der zweiten Leiterplatte (121) ein integriertes Halbleiterplättchen (117) mit einer Frequenzteilerstufe und einer Ansteuerstufe angebracht sind.
    14. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptfläche der zweiten Leiterplatte (121) mit Ausgangsanschlüssen versehen ist, die mit den Ausgangsanschlüssen der Ansteuerstufe im integrierten Halbleiterplättchen (117) in elektrischem Kontakt stehen.
    15· Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierte Halbleiterplättchen (117), das auf der zweiten Lei terplatte (121) angebracht ist, alle aktiven Elemente der Uhrenschaltung umfasst.
    16. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterplatte (121)
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    eine langgestreckte kreisförmig abgerundete Flächenform aufweist, die im wesentlichen durch zwei gerade einander gegenüberliegende Linien und zwei gekrümmte, einander gegenüberliegende Linien festgelegt ist.
    17· Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (14-9) des Montagegehäuses (143) eine langgestreckte, kreisförmig abgerundete Querschnittsform aufweist und die Seitenfläche der ersten Leiterplatte (1) wenigstens teilweise von der Seitenwand des äusseren Gehäuses umgrenzt ist.
    18. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, dass der Modul eine langgestreckte, kreisförmig abgerundete Flächenform aufweist, die durch zwei gegenüberliegende gerade Linien und zwei gegenüberliegende gekrümmte Linien festgelegt ist.
    19· Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch ein Metallgehäuse mit einer rechteckigen Flächenform, die im wesentlichen den Modul umgrenzt.
    20. Elektronische Uhr nach einem d?r Ansprüche 1 bis 19* dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplatte (1) aus einer gedruckten Leiterplatte, die zweite Leiterplatte (121) aus einer keramischen Leiterplatte, die Anzeigeeinrichtung (136) aus einer Flüssigkristall-Anzeigeplatte und das Montagegehäuse (14-3) aus einem Kunststoffgehäuse besteht.
    21. Verfahren zum Zusammensetzen der elektronischen Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Einsetzen der ersten Leiterplatte in das Montagegehäuse, Auflegen der zweiten Leiterplatte auf die erste Leiterplatte im Montagegehäuse über wenigstens einem der elastischen Teile, und Aufsetzen der Anzeigeeinrichtung auf die zweite Leiterplatte über einem weiteren elastischen Teil.
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    22. Verfahren zum Zusammensetzen der elektronischen Uhr nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auflegen der zweiten Leiterplatte auf die erste Leiterplatte im Montagegehäuse und vor dem Auflegen der Anzeigeeinrichtung auf die zweite Leiterplatte die Funktionsweise der Uhrenschaltung geprüft wird.
    23. Modul für eine elektronische Uhr, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (136) für die Zeitanzeige, eine Leiterplatte (1, 121), die mit einer Uhrenschaltung versehen ist, sowie ein Montagegehäuse (143), das die Anzeigeeinrichtung (136) und die Leiterplatte (1, 121) festhält, wobei der Modul in Aufsicht eine langgestreckte Form aufweist.
    24. Verfahren zur Herstellung einer keramischen Leiterplatte für eine elektronische Uhr,
    dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen metallischen Leiterbahnmuster auf der einen und der anderen Hauptfläche einer keramischen Platte ausgebildet und die Leiterbahnmuster unter Verwendung der durchgehenden, in der keramischen Platte ausgebildeten Löcher miteinander verbunden werden, um ein vorgegebenes keramisches Leiterbahnmuster zu bilden, wobei bei der Ausbildung eines metallischen Musters auf einer Hauptfläche einer keramischen Platte mit durchgehenden Löchern die metallischen · Schicht auch auf den Seitenwänden der durchgehenden Löcher in einer Gesamttiefe von 60 bis 90 % der durchgehenden Löcher und bei der Ausbildung eines metallischen Musters auf der anderen Hauptfläche der keramischen Platte die metallische Schicht auch auf der Seitenwand der durchgehenden Löcher in einer Gesamttiefe von 60 bis 90 % ausgebildet wird, so dass sich die metallischen Schichten in den durchgehenden Löchern gegenseitig überlappen.
    25. Verfahren zur Herstellung einer keramischen Leiterplatte für eine elektronische Uhr,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine mit Gold metallisierte Schicht auf einer Hauptfläche einer keramischen Leiterplatte ausgebildet und ein Metalldraht mit der mit Gold metalli-
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    sierten Schiebt kontaktiert wird, wobei die mit Gold metallisierte Schicht durch eine Goldpaste mit 0,4 bis 0,8 Gew.% Kupfer und ohne Glaspulver gebildet wird und eine Dicke von 5 bis 9/um aufweist, und der Metalldraht an dieser mit Gold metallisierten Schicht kontaktiert wird.
    26. Keramische Baueinheit für eine
    elektronische Uhr, gekennzeichnet durch eine keramische Leiterplatte (121) mit einem Bereich, der mit einer metallischen Schicht versehen ist^wobei wenigstens ein Haltleiterplättchen (117) und wenigstens ein passives Bauelement
    (118) auf diesem Bereich angebracht sind, und das Halbleiterplättchen (117) und das passive Bauelement (118) mittels einer Silberpaste auf der metallischen Schicht angebracht sind.
    27. Keramische Baueinheit für eine
    elektronische Uhr, gekennzeichnet durch ei ne keramische Leiterplatte (121), an der ein Halbleiterplättchen (117) und eine Metallkappe (120), die auf der keramischen Leiterplatte (121) angeordnet ist und das Halbleiterplättchen (117) abschliesst, angebracht ist, wobei die Metallkappe (120) an der keramischen Leiterplatte (121) über eine auf der keramischen Leiterplatte (121) ausgebildete, isolierende Glasschicht (115) befestigt ist, eine erste und zweite metallische Schicht (114) auf der isolierenden Glasschicht (115) ausgebildet ist und eine Gold-Zinn-Lötschicht
    (119) 5 bis 10 Gew.% Gold enthält und auf der zweiten metallischen Schicht (114) ausgebildet ist.
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