DE2619833A1 - Verfahren zum anordnen einer schaltung fuer eine elektronische uhr - Google Patents

Verfahren zum anordnen einer schaltung fuer eine elektronische uhr

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Schaltung für eine elektronische Uhr, die einen Leiterrahmen zur Bildung einer elektronischen Schaltungsanordnung durch Verbindung eines integrierten Schaltkreises mit weiteren elektronischen Bauelementen sowie eine aus thermoplastischem Harz bestehende Grundplatte aufweist, und ist insbesondere auf ein Verfahren zum Anordnen von Bauelementen für die Schaltungsanordnung einer elektronischen Uhr, wie z.B. eines integrierten Schaltkreises oder sogenannten IC-Chips oder eines Oszillators usw., die auf einer Grundplatte befestigt sind, gerichtet.
Bei einer üblichen elektronischen Uhr werden integrierte Schaltkreise und andere elektronische Bauelemente in die Uhr eingebracht bzw. eingebaut, nachdem sie auf einer gedruckten Leiterplatte angeordnet bzw. befestigt worden sind. Aufgrund dieses Vorgehens ergeben sich gewisse Nachteile, die insbesondere darin bestehen, daß die elektronische Schaltungsanordnung sehr viel
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Platz benötigt, ein komplizierter Einbauvorgang erforderlich ist, die Herstellungskosten bei einem solchen Verfahren nur sehr schwer zu senken sind und auch die Zuverlässigkeit bei einem solchen Einbau oft in Frage gestellt ist.
■ Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, zunächst den bloßen, unvergossenen integrierten Schaltkreis oder IC-Chip . direkt auf einer gedruckten Leiterplatte zusammen mit anderen elektronischen Bauelementen zu befestigen. Da jedoch bei diesem Verfahren eine mit Erwärmung und Druck arbeitende automatische Verbindungseinrichtung, die Golddrähte verwendet, nicht zur Verdrahtung eines integrierten Schaltkreises oder IC-Chips mit einem gedruckten Leiter verwendet werden kann, erfolgt die Herstellung der elektrischen Verbindung nicht sehr zuverlässig, und es tritt außerdem noch der Nachteil auf, daß die Form der gedruckten Leiterplatte hinsichtlich der Einpassung der Uhrenteile nicht frei gewählt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, bei dessen Anwendung die genannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbau oder Anordnen einer Schaltungsanordnung ;für eine elektronische Uhr dadurch gelöst, daß ein Leiterrahmen für die Schaltungsanordnung der Uhr vorgesehen ist, der .einen integrierten Schaltkreis oder IC-Chip und weitere elektronische Bauelemente miteinander verbindet, unddaß eine aus thermoplastischem. Harz bestehende Grundplatte als Bodenplatte für die Schaltungsanordnung der Uhr dient, welche gleichzeitig eine Halterung for eine Zahn- : radanordnung sowie eine Batteriehalterung trägt. . ; ..
Zunächst wird ein im folgenden als IC^-Chip bezeichneter integrierter Schaltkreis mittels einer Spritzgußverbindung befestigt und danach verdrahtet. Nachdem7 der.Leiterrahmen auf-, die Grundplatte gelegt worden ist, werden die>beiden Bauteile durch
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Wärmezuführung und Aufschmelzen von Teilen der Grundplatte miteinander verbunden, und schließlich wird der IC-Chip in einer z.B. aus Harz bestehenden Vergußmasse eingebettet.
Da erfindungsgemäß keine übliche gedruckte Leiterplatte verwendet werden muß, ergeben sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträchtliche Vorteile.
Äusführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Schaltungsanordnung einer elektronischen Uhr, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebaut ist;
Fig. 2 die einzelnen Schritte oder Verfahrensabläufe des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig..3 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 stellt eine Draufsicht auf den Elektronikteil einer elektronischen Uhr dar, der elektronische Schaltungsanordnungen enthält, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens angeordnet bzw. aufgebaut worden sind. Zunächst wird ein Leiterrahmen 1 (gepunktete Fläche) in einem Stück aus einer Kupferplatte usw. hergestellt. Wenn jedoch der IC-Chip 2 nachfolgend befestigt wird, wird der Leiterrahmen 1 an den durch die gestrichelten Linien A bezeichneten Teilen abgeschnitten. Der auf dem Leiterrahmen 1 befestigte IC-Chip 2 wird dann in eine Kunstharzmasse eingebettet, um ihn dicht abzuschließen (die in die Vergußmasse eingebettete Fläche wird durch die strichpunktierte Linie B bezeichnet) .
Die Grundplatte 3 der Uhr besteht aus thermoplastischem Harz, z.B. aus Polysulfon-Harz, und weist eine Halterung oder Lagerung 3b mit Löchern 3a für die Zahnradanordnung, einen ausgeschnittenen Teil 3c, der die Position einer Batterie 4 bestimmt, sowie eine Aussparung 3d zur Befestigung eines Kondensators 5 auf.
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-A-
Der Leiterrahmen 1 enthält mehrere Löcher 6, während die Grundplatte 3 mehrere Vorsprünge 7 aufweist, die den Löchern 6 entsprechen. Wenn der Leiterrahmen 1 auf die Grundplatte 3 gelegt wird, erstreckt sich jeder Vorsprung 7 durch eines der Löcher 6. Durch Erwärmen des herausragenden Teils eines jeden Vorsprungs 7 wird dieser durch Verschmelzen angedrückt und der Leiterrahmen 1 an der Grundplatte 3 befestigt.
In Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Verfahrensablauf veranschaulicht. Wie Fig. 2(A) zu entnehmen ist, wird der IC-Chip auf die Verbindungsfläche des Leiterrahmens 1 gelegt und dann mittels einer Spritzgußverbindung umschlossen und mit dem Leiterrahmen 1 verbunden. Darauf wird ein jedes Kontaktteil des IC-Chips 2 mit den entsprechenden Abschnitten des Leiterrahmens 1 zur Herstellung der elektrischen Verbindung verdrahtet.
Wie Fig. 2(B) zu entnehmen ist, wird der Leiterrahmen 1 mit dem IC-Chip 2 auf die Grundplatte 3 gelegt, und die Vorsprünge 7 der Grundplatte 3 fügen sich in die Löcher 6 des Leiterrahmens 1 ein.
Fig. 2(C) veranschaulicht das Abschmelzen der Spitze eines jeden Vorsprungs 7 durch Wärmezuführung, wodurch der Leiterrahmen 1 an der Grundplatte 3 befestigt wird. Diese Art der Befestigung läßt sich als sogenannte "Verdammung" bezeichnen.
Wie Fig. 2(D) zu entnehmen ist, werden der IC-Chip 2 und die Verbindungsdrähte geschützt, indem die gesamte Fläche, die sie einnehmen, in eine Vergußmasse aus Epoxydharz 8 eingebettet wird.
Die Abtrennung des Leiterrahmens 1 an den durch die Linien A bezeichneten Stellen kann natürlich vor oder nach dem Einbetten des IC-Chips 2 in die Vergußmasse erfolgen.
Andere elektronische Bauteile, wie z.B. ein Kondensator und ein Schwingquarz, werden mit dem Leiterrahmen 1 verbunden, nachdem dieser an den Bauteilen 3 der Uhr befestigt ist. Je nach
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den Erfordernissen des Einzelfalles können die genannten elektronischen Bauteile oder andere Bauelemente mit dem Leiterrahmen 1 auch vor seiner Befestigung an der Grundplatte 3 verbunden werden.
Erfindungsgemäß wird der Leiterrahmen 1 an der Grundplatte 3 durch Einfügen der an der Grundplatte 3 vorhandenen Vorsprünge in die Löcher des Leiterrahmens und darauffolgendes Abschmelzen der Oberseite eines jeden Vorsprungs befestigt. Solche Löcher und Vorsprünge sind jedoch nicht notwendigerweise erforderlich. Der Leiterrahmen 1 kann auch an den Bauteilen der Uhr durch Aufschmelzen einiger anderer Teile befestigt werden.
In Fig. 3 ist in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine weitere Folge von Verfahrensabläufen zum Aufbau oder zur Anordnung einer Schaltung für eine elektronische Uhr veranschaulicht, wobei der bereits erwähnte Leiterrahmen 1 zwischen der beschriebenen Grundplatte 3 und einer Abdeckplatte 9 eingeschlossen wird, die aus thermoplastischem Harz besteht und die ganze Fläche der Schaltungsanordnung abdeckt.
Zunächst wird der integrierte Schaltkreis oder IC-Chip mittels einer Spritzgußverbindung am Leiterrahmen 1 befestigt, worauf die Herstellung der Drahtverbindung erfolgt, wie Fig. 3(A) zu entnehmen ist.
Wie Fig! 3(B) veranschaulicht, wird der Leiterrahmen 1 auf der Vorsprünge aufweisenden Grundplatte 3 angeordnet, und die Löcher aufweisende Abdeckplatte 9 wird dann derart aufgelegt, daß die Vorsprunge und Löcher miteinander in Eingriff treten. Die Abdeckplatte 9 weist im übrigen noch eine Öffnung 11 auf, die den IC-Chip 2 umgibt.
Fig. 3(C) verdeutlicht, daß durch Erwärmung der Spitze eines jeden Vorsprunges die genannten drei Bauelemente 1, 3 und 9 durch die sogenannte "WärmeVerdammung" sozusagen einstückig miteinander verbunden werden.
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Aus Fig. 3(D) ist ersichtlich, daß anschließend der IC-Chip 2 durch Einfüllen eines Epoxydharzes in die Öffnung 11 der Abdeckplatte 9 eingebettet bzw. eingeschlossen wird.
Es können auch Änderungen des Verfahrensablaufs insofern vorgenommen werden, als z.B. die genannten drei Bauteile 1, 3 und 9 durch Ultraschall-Schweißen usw. einstückig miteinander verbunden werden.
In diesem Falle entfallen die Vorsprünge 7 sowie die Löcher 6 und 10.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anordnung oder zum Aufbau einer Schaltung für eine elektronische Uhr kann die Form des Leiterrahmens zur Einpassung der Uhrenteile frei gewählt werden, und ein IC-Chip wird mittels einer Spritzgußverbindung direkt auf dem Leiterrahmen befestigt, worauf die Herstellung der Drahtverbindungen zu dem IC-Chip erfolgt. Hierzu kann dann eine automatische Hochleistungs-Verbindungseinrichtung des verläßlichen, mit Wärme- und Druckeinwirkung arbeitenden und Golddrähte verwendenden Typs eingesetzt werden. Im Gegensatz zu einer gedruckten Leiterplatte wird nach Verbindung eines IC-Chips ein Leiterrahmen fest an einer Grundplatte der Uhr befestigt, indem ihre thermoplastischen Eigenschaften ausgenutzt werden. Die Form des Leiterrahmens und der Grundplatte kann dann entsprechend der Form und Anordnung bzw. Ausbildung des IC-Chips und der anderen elektronischen Bauteile frei gewählt werden, und die elektrische Verbindung zwischen diesen Teilen kann durch _ Punktschweißung erfolgen, die zuverlässig und einfach durchführbar ist. Als vorteilhaftes Ergebnis läßt sich hierdurch eine hohe Packungsdichte erzielen.
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Claims (2)

-7- 29. April 1976 D-3916 Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufbau einer Schaltung für eine elektronische Uhr, die einen Leiterrahmen zur Bildung einer elektronischen Schaltungsanordnung durch Verbindung eines integrierten Schaltkreises mit weiteren elektronischen Bauelementen sowie eine aus thermoplastischem Harz bestehende Grundplatte aufweist, auf der der Leiterrahmen befestigt ist, gekennze ichne t durch folgende Verfahrensabschnitte: Befestigen eines integrierten Schaltkreises (2) auf dem Leiterrahmen (1) mittels einer Spritzguß verb in dung. Verdrahten des integrierten Schaltkreises (2) mit dem Leiterrahmen (1), Befestigung des Leiterrahmens (1) und der Grundplatte (3) durch Wärmezuführung und Aufschmelzen eines Teils der Grundplatte (3), und Einbetten des integrierten Schaltkreises (2) in ein synthetisches Harz zur Abdichtung desselben.
2. Verfahren zum Aufbau einer Schaltung für eine elektronische Uhr, die einen Leiterrahmen zur Bildung einer elektronischen Schaltungsanordnung durch Verbindung eines integrierten Schaltkreises mit weiteren elektronischen Bauelementen sowie eine aus thermoplastischem Harz bestehende Grundplatte aufweist, auf der der Leiterrahmen befestigt ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensabschnitte: Befestigen eines integrierten Schaltkreises (2) auf dem Leiterrahmen (1) mittels einer Spritzgußverbindung. Verdrahten des integrierten Schaltkreises (2) mit dem Leiterrahmen (1), Abdecken oder Überlagern des Leiterrahmens (1) mit einer weiteren Platte (9) aus thermoplastischem Harz, um den Leiterrahmen (1) und die Grundplatte (3) zu befestigen, und Abdichten des integrierten Schaltkreises (2) durch Einbetten in ein synthetisches Harz.
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