DE2947702C2

DE2947702C2 - Abgleichkondensator

Info

Publication number: DE2947702C2
Application number: DE2947702A
Authority: DE
Inventors: Shoichi Akita Iwaya; Sho Tokio/Tokyo Masujima; Kenichi Honjyo Akita Umeda
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-27
Publication date: 1984-11-22
Also published as: CA1128214A; GB2038094B; JPS6232845B2; GB2105909A; NL180465C; NL7908659A; GB2038094A; NL180465B; US4346537A; DE2947702A1; GB2105909B; JPS5574223A

Description

Sb in derselben Ebene wie der Grobabgleichteil 8a, jedoch außerhalb der Gegenelektrode 7. Die Kapazität zwischen dem Feinabgleichteil Sb und der Gegenelektrode 7 ist daher verhältnismäßig klein, so daß auch die Kapazitätsänderung beim Abgleichen pro Längeneinheit des Feinabgleichteils vergleichsweise gering ist Durch Zuschneiden des Feinabgleichteils ist daher eine sehr feine Einstellung der Kapazität und damit der Schwingfrequenz der dem Abgleichkondensator enthaltenden Quarroszillatorschaltung möglich. Der Feinabgleichteil Sb ist nicht direkt mit der Gegenelektrode ausgerichtet, wie es in F i g. 6 dargestellt ist, und dies bildet ein besonderes Merkmal der Erfindung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden 90% der Kapazität des Abgleichkondensators durch den Grobabgleichteil und 10% der Kapazität durch den Feinabgleichteil gebildet

Der dielektrische Körper 6 ist auf einem Träger 9 aufgebracht. Beide bestehen aus dem gleiche.1 Material, um das Befestigen des dielektrischen Körpers 6 am Träger 9 beim Sintern zu erleichtern. Stattdessen kann der Träger auch aus festem Porzellan mit kleiner Dielektrizitätskonstante hergestellt sein, z. B. aus AI2O3, Steatit-Porzellan oder Forsterit-Porzellan. Der Träger 9 und der dielektrische Körper 6 werden übereinandergeschichtet und gleichzeitig gesintert Der Schichtaufbau von Träger und dielektrischem Körper hat den Vorteil, daß sich ein Kondensator mit kleinen Abmessungen und großer Kapazität ergibt weil ein hinreichend dünner dielektrischer Körper verwendet werden kann, der zwar schwach ist jedoch eine große Kapazität aufweist und durch den Träger verstärkt wird.

Mit 10 und 11 sind Anschlüsse bezeichnet die jeweils mit der inneren Gegenelektrode 7 und der äußeren Abgleichelektrode 8 elektrisch verbunden sind. Diese An-Schlüsse 10 und 11 sind auf den Seiten der Schichtanordnung aus Körper 6 und Träger 9 durch Anstreichen aufgebracht und gleichzeitig mit der Schichtanordnung gesintert worden. Das Material dieser Anschlüsse isi beispielsweise Silber-Farbe mit Flint (Feuerstein).

F i g. 7 zeigt eine andere Form der Abgleichelektrode 8 (8a und Sb), bei der der Grobabgleichteil dreieckförmig und nicht, wie in F i g. 3, mäanderförmig ist.

Der in den F i g. 3 bis 6 oder 7 dargestellte Kondensator wird auf der gedruckten Schaltung angeordnet die die in F i g. 1 dargestellten Schaltungsbauteile aufweist, und mit der Schaltung über die Anschlüsse 10 und 11 unter Verwendung elektrisch leitfähiger Paste verbunden. Dann wird die Kapazität unter Verwendung einer Abgleicheinrichtung, wie einem Diamant-Schneider, Sandgebläse oder Laser-Strahl, abgeglichen. Das Abgleichen erfolgt durch Beschneiden oder Abtrennen von Teilen der Abgleichelektrode 8, so daß die Schwingfrequenz der Osziilatorschaltung gleich der gewünschten Frequenz bzw. Sollfrequenz wird. Der Abgleich erfolgt zuerst am Grobabgleichteil der Elektrode, so daß die Schwingfrequenz ungefähr gleich der gewünschten Frequenz wird, und dann am Feinabgleichteil, so daß die Schwingfrequenz genau gleich der gewünschten Frequenz wird.

Wenn das Abgleichen des Kondensators beendet ist, wirkt der Kondensator wie ein fester Kondensator, dessen Kapazität stabil ist und sich nicht durch äußere Störungen ändert. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit und/oder Stabilität der Schwingfrequenz des Oszillators erheblich verbessert und damit auch die Genauigkeit einer damit versehenen Uhr, insbesondere Armbanduhr.

Dieser Abgleichkondensator hat sehr kleine Abmessungen, so daß der Oszillator miniaturisiert und/oder die Packungsdichte der elektronsichen Bauteile einer Uhr, insbesondere Armbanduhr, erhöht werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel h?.t der Abgleichkondensator eine Grundfläche von 15 mm · 2,0 mm oder 2,5 mm - 1,5 mm und eine Dicke von 0,4 bis 0,6 mm.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 der Räche der Gegenelektrode ist der Anteil des Fein- Patentansprüche: abgleichteils an der Gesamtkapazität sehr gering, so daß sich die Gesamtkapazität, selbst bei Entfernung ei-

1. Abgleichkondensator, insbesondere für einen nes größeren Teils der Feinabgleichelektrode, nur geQuarzoszillator, mit einer Gegenelektrode, mit einer 5 ringfügig ändert und mithin sehr genau dem Sollwert zur Gegenelektrode parallelen, nach außen freilie- annähern läßt

genden und in ihrer Fläche verringerbaren, relativ Zwar ist es bekannt (24th Electronic Components

zur Gegenelektrode feststehenden Abgleichelektro- Conference, Washington, USA, S. 203—207,13—15 Mai

de und mit einem dielektrischen Körper zwischen 1974), einen Grob- und einen Feinabgleich vorzuneh-

den beiden Elektroden, dadurch gekenn- 10 men, jedoch ohne getrennte Abgleichteile,

zeichnet, daß die Abgleichelektrode (8) aus ei- Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden

nem Grobabgleichteil (Sa) und einem Feinabgleich- nachstehend anhand schematischer Zeichnungen bevor-

teil (Sb) gebildet wird, daß der Grobabgleichteil (Sa) zugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es

und der Feinabgleichteil (Sb) in derselben Ebene auf zeigt

der Oberfläche des dielektrischen Körpers (6) so 15 Fig. 1 das Schaltbild eines Quarzoszillators mit ei-

aufgebracht sind, daß nur die Fläche des Grobab- nem erfindungsgemäßen Abgleichkondensator,

gleichteils (Ufa) der Fläche der Gegenelektrode (7) F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungs-

unmittelbar gegenüberliegt und die Fläche des Fein- gemäßen Abgleichkondensators,

abgleichteils (Sb) relativ zur Fläche der Gegenelek- F i g. 3 die Draufsicht auf den Kondensator nach

trode(7)seitlich versetzt ist 20 Fig. 2,

2. Abgleichkondensator nach Anspruch 1, wobei F i g. 4 den Schnitt A-A der F ig. 3, die Abgleichelektrode kammförmig ausgebildet ist, F i g. 5 den Schnitt B-Äder F i g. 3, dadurch gekennzeichnet daß der Grobabgleichteil F i g. 6 den Schnitt C-Cder F i g. 4 und

(Sa) der Abgleichelektrode (8) ein mäanderförmiger F i g. 7 die Draufsicht eines anderen Ausführungsbeioder kammartiger Streifen mit geradlinigen Ab- 25 spiels eines erfindungsgemäßen Abgleichkondensators, schnitten und der Breite d₂ und der Feinabgleichteil F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Quarzoszillator der Abgleichelektrode (8) ein geradliniger Strei- tors mit einem Quarz 1, einem Abgleichkondensator 2, fen mit der Breite d\ ist, wobei di größer als d\ ist. einem festen Kondensator 3, ohmschen Widerständen 4

3. Abgleichkondensator nach Anspruch 1 oder 2, und 4a und einem Halbleiter-Verstärker 5. Das Hochdadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Ab- 30 frequenzsignal am Ausgang des Verstärkers 5 wird weigleichkondensators (2) zwischen 5 pF und 35 pF teren Schaltungen über Trennverstärker 5a, 5b und 5c liegt. zugeführt Die Schwingfrequenz des Oszillators wird

mittels des Abgleichkondensators 2 fein abgeglichen.

Anstelle der dargestellten Quarzoszillatorschaltung ist

35 die Erfindung jedoch auch bei anderen Quarzoszillatorschaltungen anwendbar.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgleichkon- Nach den F i g. 2 bis 6 hat der Abgleichkondensator

densator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. einen keramischen dielektrischen Körper 6, der durch Bei einem bekannten Abgleichkondensator dieser Art Sintern einer elastischen Schicht oder Folie dieses Ma-(DE-OS 17 64 968) weist die Abgleichelektrode kamm- ao terials mit einer Dicke von 50 bis 100 Mikrometer bei artige Streifen unterschiedlicher Länge und Breite auf, einer Temperatur von 1100 bis 1400⁰C hergestellt wird, von denen ein oder mehrere Streifen entsprechend der Bei diesem Material handelt es sich beispielsweise um Abweichung der Ist-Kapazität von der Soll-Kapazität Bariumtitanat oder Titanoxid. Eine innere Gegenelekals Ganzes abgetrennt werden. Dies ermöglicht ledig- trode 7 ist aus einer Paste aus Edelmetallen, wie Platin, lieh einen stufenweisen Kapazitätsabgleich in verhält- 45 Palladium oder einer Silber-Palladium-Legierung, hernismäßig großen Stufen und erfordert darüber hinaus gestellt. Die Paste wird auf dem dielektrischen Körper 6 eine aufwendige Abgleicheinrichtung, die eine Auswahl vor dem Sintern nach dem Siebdruckverfahren aufge- und Ansteuerung des jeweils abzutrennenden Streifens druckt so daß sich die gewünschte Form der inneren in Abhängigkeit von der Abweichung der Ist-Kapazität Gegenelektrode ergibt Mit 8 ist eine äußere Abgleichvon der Soll-Kapazität ermöglicht. 50 elektrode bezeichnet, die an der Luft (von außen zu-

Bei einem anderen bekannten Abgleichkondensator gänglich) auf der Oberfläche des dielektrischen Körpers der gattungsgemäßen Art (DE-AS 19 38 767) wird die 6 angeordnet ist und der inneren Gegenelektrode 7 ge-Abgleichelektrode durch einen Laserstrahl kontinuier- genüberliegt Die äußere Abgleichelektrode besteht aus lieh abgetragen. Im Falle einer hohen Abweichung der einem ersten Teil 8a für einen Grobabgleich der Kapa-Ist-Kapazität von der Soll-Kapazität ist dieses Verfah- 55 zität und einem zweiten Teil Sb für einen Feinabgleich ren zeitaufwendig und nicht hin: eichend genau. der Kapazität Der Grobabgleichteil Sa ist ein mäander-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ab- förmiger oder kammartiger Streifen aus geradlinigen gleichkondensator der gattungsgemäßen Art anzuge- Abschnitten, die auch zickzackförmig verlaufen können, ben, bei dem ein Abgleich mit höherer Genauigkeit und hier jedoch parallel verlaufen und eine bestimmte Perioeinfacherem Steuerungsaufwand durchführbar ist. 60 de haben, so daß sich eine hinreichende Gesamtlänge

Bei der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Lö- ergibt. Der Feinabgleichteil Sb besteht lediglich aus eisung dieser Aufgabe kann zunächst ein Grobabgleich nem einzigen geradlinien Streifen. Die Breite <ή des und dann ein Feinabgleich durchgeführt werden, so daß Feinabgleichteils 8i> ist geringer als die Breite di des eine sehr rasche und dennoch genaue Annäherung an Grobabgleichteils 8a, so daß die Kapazitätsänderung den Kapazitätssollwert möglich ist. Da nur zwei Ab- 65 beim Abgleichen des Feinabgleichteils Sb geringer als ψ. gleichteile unterschieden werden müssen, ist deren An- die des Grobabgleichteils 8a ist und einen sehr genauen

p steuerung auch entsprechend einfacher. Aufgrund der Abgleich ermöglicht

& seitlichen Versetzung des Feinabgleichteils gegenüber Wie F i g. 6 deutlicher zeigt, liegt der Feinabgleichteil