DE2423018B2 - Elektrische Uhr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr mit einem an einer Halterung befestigten Quarz und einer einen Oszillator, einen Frequenzteiler und gegebenenfalls eine Verstärkerstufe enthaltenden integrierten Schaltung, an deren Ausgang ein Anzeigesystem angeschlossen ist

Bei den bekannten Uhren mit einem derartigen Aufbau sind die Anschlüsse des an einer Halterung befestigten und in einem Gehäuse angeordneten Quarzes auf einer Leiterplatte angelötet, auf der sich räumlich von ihm getrennt die integrierte Schaltung und im allgemeinen auch der elektrische Teil des Anzeigesystems, beispielsweise ein Motor zum Antrieb eines Zeigerwerks befinden. Nach der Befestigung des Quarzes an seiner Halterung und vor dem Aufsetzen auf die Leiterplatte wird dieser im Vakuum durch Aufdampfen von Metall oder mittels eines Laserstrahlers auf die ihm zugeordnete Schwingungsfrequenz abgeglichen. Nach dem Zusammenbau des elektronischen Teils der Uhr erfolgt ein nochmaliger Frequenzabgleich, und zwar wird die Ausgangsfrequenz des elektronischen Teils auf einen bestimmten Wert abgeglichen, der beispielsweise bei Verwendung eines Synchronmotors in der Größenordnung von 50 Hz bzw. bei Verwendung eines Schrittmotors oder eines Zählers im Bereich von 1 Hz liegt.

Der Ausgangsfrequenzabgleich erfolgt im allgemeinen durch Andern von frequenzbeeinflussenden Kapazitäten im Oszillator oder bei Vorhandensein eines einstellbaren Frequenzteilers durch eine diesbezügliche Einstellung desselben. Zur Durchführung des ersten Verfahrens Li es erforderlich, daß zumindest eine frequenzbeeinflussende Kapazität als Trimmer ausgebildet sein muß, was eine Vergrößerung des Bauvolumens des elektronischen Teils und zusätzlich Montagearbeiten nach sich zieht. Der Abgleich wird hierbei manuell unter Verwendung von elektrischen Meßgeräten vorgenommen. Beim anderen Verfahren erfolgt der Abgleich mit einer aufwendigen Abgleicheinrichtung, die einen Rechner enthält. Beide Verfahren schlagen sich negativ auf die Produktkosten nieder.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Ks ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zu treffen, die einen schnellen und möglichst geringe Kosten verursachenden Abgleich der Ausgangsfrequenz des elektronischen Teils der Uhr erlauben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Quarz und die integrierte Schaltung zu einer Baueinheit zusammengefaßt und beide gemeinsam durch mechanische Be- oder Entlasten des Quarzes auf den gewünschten Ausgangsfrequenzwert abgeglichen sind.

Bei einem derart aufgebauten elektronischen Teil der Uhr wird der Quarz nach seiner Befestigung an der Halterung, an der am zweckmäßigsten auch der die integrierte Schaltung tragende Chip, der im allgemeinen ein Fläche von 3 bis 4 Quadratmillimetern besitzt, befestigt ist, in bekannter Weise im Vakuum durch Aufdampfen einer Metallschicht oder durch Bearbeitung mittels eines Laserstrahls auf eine solche Schwingungsfrequenz abgeglichen, daß am Ausgang des elektronischen Teils der Uhr die zum Betrieb des Anzeigesystems erforderliche Frequenz auftritt Hierbei wird mit dem aufgrund der Herstellungstoleranzen des Quarzes unumgänglichen Quarzabgleich gleichzeitig auch der Ausgangsfrequenzabgleich durchgeführt so daß auf einen gesonderten Ausgangsfrequenzabgleich verzichtet werden kann. Infolgedessen sind weder zusätzliche Bauelemente, wie sie bei einem Frequenzabgleich über den Oszillator benötigt werden, noch zusätzliche teure Abgleicheinrichtungen, wie sie bei einem Abgleich über den Frequenzteiler zum Einsatz kommen, erforderlich, wodurch die bisherigen Produktkosten wesentlich gesenkt werden können. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme besteht darin, daß sich die Verdrahtung des elektronischen Teils der Uhr erheblich vereinfacht, da die an den Quarz angebrachten Anschlüsse unmittelbar mit der integrierten Schaltung verbunden und die an der Quarzhalterung befindlichen Anschlußstifte als Stromzuführungen für den gesamten elektronischen Teil der Uhr verwendet werden können. Die Folge ist, daß im Vergleich zu einer bekannten Uhr wesentlich weniger Lötstellen vorhanden sind, was zu einer Erhöhung der Fertigungsgeschwindigkeit und zu einer Verringerung des Ausschusses führt, und das Bauvolumen des elektronischen Teils der Uhr erheblich geringer ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß Maßnahmen zur Störunterdrückung einfacher durchgeführt werden können als bei den bekannten Uhren.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung und in vergrößertem Maßstab ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert.

Der Quarz 1 der elektrischen Uhr, der in Form einer dünnen, rechteckigen Scheibe ausgebildet ist ist an zwei die Halterung 2 bildenden Trägern 3 und 4 befestigt. Die Träger 3 und 4, die aus Metall bestehen und an ihrem dem Quarz 1 abgewandten Ende in Anschlußstifte 5 und 6 übergehen, sind isoliert in eine metallische Grundplatte 7 eingesetzt, auf die eine metallische Haube 8 aufgesetzt ist. Beide Teile 7 und 8 sind durch Löten oder Schweißen miteinander verbunden.

Auf dem Träger 3 ist der Chip 9 mit der den Oszillator, einen Frequenzteiler und eine Verstärkungsstufe enthaltenden integrierten Schaltung befestigt. An den Chip 9 sind fünf Drähte 10,11,112,13 und 14 angebondert. Die Drähte 10 und 11, die die Stromzuführungen der integrierten Schaltung bilden, sind mit dem positives Betriebspotential führenden Träger 4 und der Grundplatte 7 verbunden, die über den an ihr angeschweißten Kontaktstift 15 auf negatives Betriebspotential bzw. Nullpotential legbar ist. Die Verstärkerausgangsleitung 14 ist an den Träger 3 angelötet und die Anschlußleitun-

gen 12 und 13 für den Quarz 1 an die auf beiden Quarzseiten angeordneten Kontaktflächen 16 und 17.

Die so aufgebaute Baueinheit wird ohne Haube 8 in eine Vakuumkammer eingebracht und durch Aufdampfen eines Metalls auf eine der beiden Quarzflächen auf die am Ausgang — Stift 5 — gewünschte Frequenz abgeglichen. Ein vorheriger Abgleich des Quarzes 1 auf die ihm zugeordnete Schwingungsfrequenz entfällt hierbei. Nach dem Abgleich wird die Haube 8 auf die Grundplatte 7 gesetzt und mit dieser dicht verlötet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   J. Elektrische Uhr mit einem an einer Halterung befestigten Quarz und einer einen Oszillator, einen Frequenzteiler und gegebenenfalls eine Verstärkerstufe enthaltenden integrierten Schaltung, an deren Ausgang ein Anzeigesystem angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarz (1) und die integrierte Schaltung (9) zu einer Baueinheit zusammengefaßt und beide gemeinsam durch mechanisches Be- oder Entlasten des Quarzes (1) auf den gewünschten Ausgangsfrequenzwert abgeglichen sind.
2. 2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die integrierte Schaltung tragende Chip (9) an der Halterung (2) des Quarzes (1) befestigt ist.