DE3205140A1 - Method for generating a calibrated clock circuit, and clock circuit calibrated in accordance with the method - Google Patents

Method for generating a calibrated clock circuit, and clock circuit calibrated in accordance with the method

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DE3205140A1 DE19823205140 DE3205140A DE3205140A1 DE 3205140 A1 DE3205140 A1 DE 3205140A1 DE 19823205140 DE19823205140 DE 19823205140 DE 3205140 A DE3205140 A DE 3205140A DE 3205140 A1 DE3205140 A1 DE 3205140A1
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Abstract

The aim of the method and of a clock circuit (1) calibrated in accordance with this method is an inexpensive method product which can be installed directly into a clock mechanism. For this purpose, integrated calibration capacitors are connected, at the base of the integrated circuit (19) on conductor frames (18), to the integrated oscillator, as determined by the size and distribution of the deviation from natural resonance of a ready-to-install batch of stored crystal resonators (7) which are later inserted into a recess (5) of an injection-moulded body (2) where they are connected to the conductor frames (18), in such a manner that the circuit oscillators have approximately the same deviations from the operating frequency required later as the frequency of the ready-to-install frequency-classified crystal resonators (7), but with the opposite sign from these. Finally, each circuit (19) is equipped with the crystal resonator (7) of opposite frequency deviation. This provides a series of circuits (1) which are permanently calibrated to the operating frequency without further calibration requirements and without having to maintain a costly store with types of defined natural resonance for the crystal resonators (7). The circuit (1) thus calibrated can be inserted directly, that is to say without requiring a separate circuit board to be installed due to the lack of external calibration components, into a clock mechanism and mounted on a suitable clock mechanism component. <IMAGE>

Description

Verfahren zum Erstellen eines abgeglichenen Procedure for creating a matched

Uhren-Schaltkreises und nach dem Verfahren abgeglichener Uhren-Schaltkreis Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Schaltkreis gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3. Clock circuit and according to the method balanced clock circuit The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a circuit according to the preamble of claim 3.

Ein solches Verfahren bzw. ein solcher Schaltkreis sind aus der GB-PS 1 381 996 bekannt. Dort ist der Schaltkreis auf einer Grundplatte aufgebaut9 auf der in Dickschichttechnik Leitungsverbindungen zwischen einer integrierten Schaltung für einen Oszillator mit nachgeschalteter Teilerschaltung und Motortreiber-Ausgangsstufe einerseits sowie andererseits einen in Atztechnik hergestellten StimmgabelÆchwingquarz zur Stabilisierung der Oszillator-Schwingfrequenz hergestellt sind Der Schwingungs-Abgleich des Oszillators erfolgt mittels stufenweiser Zuschaltung von Trimm-Kapazitäten, die ebenfalls in Dickschichttechnik ausgeführt sind, nämlich mit Kondensator-Belägen die auf beiden Seiten der Schaltkreis-Grundplatte aufgebracht sind; wobei auf der äußeren Oberfläche der Grundplatte frei zugängliche Teilbeläge durch nachträglich aufgebrachte leitende Schichten miteinander verbindbar und somit für die Abgleichkapazität wirksam schaltbar sind. Daneben erfelgt ein Abgleich der Eigenresonanzfrequenz des Schwingquarzesp nämlich durch Verdampfung von Dämpfungsmasse mittels eines Laserstrahles; hierfür ist der Schaltkreis-Aufbau auf der Grundplatte von einem Gehäuse umgeben, das zumindest lokal für Laserstrahlen durchlässig ist.Such a method and such a circuit are from GB-PS 1 381 996 known. There the circuit is built on a base plate9 the thick-film line connections between an integrated circuit for an oscillator with a downstream divider circuit and motor driver output stage on the one hand and on the other hand a tuning fork oscillating quartz manufactured using etching technology to stabilize the oscillator oscillation frequency. The oscillation adjustment of the oscillator takes place by means of the step-by-step connection of trimming capacities, which are also made using thick-film technology, namely with capacitor coatings which are applied to both sides of the circuit base plate; being on the outer surface of the base plate freely accessible partial coverings afterwards applied conductive layers can be connected to one another and thus for the balancing capacitance are effectively switchable. In addition, the natural resonance frequency of the Quarzesp namely by evaporation of damping mass by means of a laser beam; for this, the circuit structure on the base plate is surrounded by a housing, which is at least locally transparent to laser beams.

Dieser vorbekannte frequenzabgeglichene Uhren-Schaltkreis bzw. das Verfahren zu seinem Abgleich weisen verschiedene für die Belange der praktischen Verwendbarkeit eines solchen Schaltkreises abträgliche Eigenschaften auf. Zu diesen zählen die vergleichsweise großen Abmessungen für den Schaltungsaufbau im Innern des die Grundplatte Uberwölbenden Gehäuses und die hohen Kosten für die Gehäuseherstellung unter Berücksichtigung der Möglichkeit des Laserabgleichs im Gehäuseinnern. Nachteilig ist insbesondere auch der durch Leitschichten außerhalb des Gehäuses vorzunehmende Kondensatorabgleich zur Justage der Oszillatorfrequenz, weil mechanische StoPeinflüsse oder Umwelteinflüsse zu einer nachträglichen Veränderung dieser Abgleichgegebenhei; ten führen können. Schließlich ist der unabhängig voneinander durchzuführende Frequenzabgleich einerseits des Oszillators und andererseits des Schwingquarzes fertigungstechnisch aufwendig, zumal der Einsatz automatischer Abgleichvorrichtungen aufgrund der sehr unterschiedlich und an völlig verschiedenen Bereichen des Schaltkreis wirkenden Abgleicherfordernisse zumindest erschwert und zusätzlich zu den Kosten einer Laser-Abgleichvorrichtung verteuert wird.This previously known frequency-adjusted clock circuit or the Procedures for its adjustment have different for the concerns of the practical Usefulness of such a circuit on detrimental properties. To this include the comparatively large dimensions for the circuit structure inside of the housing bulging over the base plate and the high costs of manufacturing the housing taking into account the possibility of laser calibration inside the housing. Disadvantageous is in particular the one to be made by conductive layers outside the housing Capacitor adjustment to adjust the oscillator frequency, because mechanical impact influences or environmental influences lead to a subsequent change in this comparison; th can lead. Finally, the frequency adjustment must be carried out independently of one another on the one hand the oscillator and on the other hand the quartz oscillator expensive, especially since the use of automatic balancing devices due to the very different and acting on completely different areas of the circuit Adjustment requirements at least made more difficult and in addition to the costs of a laser adjustment device becomes more expensive.

Aus der DE-PS 29 31 357 ist ein gattungsähnlicher abgeglichener Uhren-Schaltkreis bzw. ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt, bei dem in einer Aussparung im Spritzgußkörper, der die mechanisch und elektrisch mit einem Leiterrahmen verbundene integrierte Schaltung als Gehäuse umhüllt, ein ebenfalls wieder laser-åbgleichbarer.Schwingquarz eingesetzt wird. Ein Abgleich der Oszillatorschaltung innerhalb der integrierten Schaltung ist nicht vorgesehen. Nachteilig ist auch hier wieder der apparative Aufwand für die Ausbildung eines optisch durchlässigen-Ab gleich-Fensters oberhalb des in die Aussparung eingesetzten Schwingquarzes und für den Laser-Abgleich des Schwing- quarzes selbst; zumal solche laserabgleichbaren Schwing quarze nicht handels üblich sind, also kein wahlfreier Rückgriff auf unterschiedliche Anbieter Je nach den aktuellen Marktgegebenheiten möglich ist.From DE-PS 29 31 357 a generic balanced clock circuit is or a method for its production is known in which in a recess in the Injection molded body that connects the mechanically and electrically connected to a lead frame Integrated circuit encased as a housing, also a laser-adjustable oscillating crystal is used. A balance of the oscillator circuit within the integrated Circuit is not provided. Here, too, the outlay on equipment is disadvantageous for the formation of an optically transparent-from equal window above the in quartz crystal inserted into the recess and for the laser adjustment of the oscillating quartz self; especially since such laser-adjustable oscillating crystals are not commercially available, so no optional recourse to different providers depending on the current one Market conditions is possible.

Ein anderer gattungsähnlicher, abgleichbarer Uhren-Schaltkreis ist aus dem DE-GM 80 29 184 bekannt. Dort weist die integrierte Schaltung eine Mehrzahl von Abgleich-Anschlußfächern auf, die auf ein Gitterwerk von Leiterbahnen geschaltet sind,welche zum Frequenzabgleich bei in eine Qehäuse-Ausnehmung eingesetztem und an die Oszialltorschaltung angeschlossenem Schwingquarz für den Abgleichvorgang selektiv aufzutrennen sind. Dadurch erfolgt ein Eingriff in die Wirkungsweise der dem Oszillator nachgeschalteten Frequenzteilerschaltung, so daß unabhängig von der Oszillatorfrequenz am Motortreiber-Ausgang die gewünschte Pulsfolgefrequenz für die Schrittmotor-Ansteuerung, also für den Antrieb eines elektromechanischen Wandlers im Uhrwerk auftritt. Eine der entscheidenden Nachteile dieses und ähnlicher Abgleich-Verfahren, die auf einem Eingriff in das Teilerverhältnis beruhen, ist insbesondere, daß die Oszillator-Ausgangsfrequenz kein Maß mehr für die Ganggenauigkeit der Uhr ist. Der Werkefabrikant kann also die herkömmlichen Meß- und Prüfeinrichtungen nicht mehr benutzen,sondern muß außerordentliche Investitionen tätigen, um die Ganggenauigkeit aus der niederfrequenten Impulsfolge am Motortreiberausgang zu ermitteln; wobei diese Ermittlung in der Regel lange, im automatisierten Fertigungsablauf in der Regel gar nicht realisierbare Meßperioden erfordert, weil Je nach dem Eingriff in das Frequenzteiler-Ver halten korrigierende Motorpuls-Austastungen erst nach einer Vielzahl von Motoransteuerungs-Perioden mit unzutreffender Frequenz auftreten, um dann im Mittel erst die gewünscht zeithaltende Motoransteuerung zu erzielen.Another generic, adjustable clock circuit is from DE-GM 80 29 184 known. There the integrated circuit has a plurality of matching connection compartments, which are connected to a grid of conductor tracks are, which are used for frequency adjustment when inserted into a housing recess and quartz oscillator connected to the oscillating gate circuit for the adjustment process are to be separated selectively. This intervenes in the operation of the the oscillator downstream frequency divider circuit, so that regardless of the Oscillator frequency at the motor driver output the desired pulse repetition frequency for the stepper motor control, i.e. for driving an electromechanical converter occurs in the clockwork. One of the decisive disadvantages of this and similar comparison procedures, which are based on an intervention in the divider ratio is, in particular, that the Oscillator output frequency is no longer a measure of the accuracy of the watch. Of the The factory manufacturer can no longer use the conventional measuring and testing equipment use, but must make extraordinary investments to ensure the accuracy to be determined from the low-frequency pulse train at the motor driver output; whereby this determination usually takes a long time, in the automated production process in the Usually requires measurement periods that cannot be implemented at all, because depending on the intervention in the frequency divider behavior correcting motor pulse blanking only after one Large number of motor control periods with incorrect frequency occur in order to then on average only to achieve the desired time-keeping motor control.

Wegen dieser Nachteile vorbekannter Möglichkeiten zum Erstellen abgeglichener Uhren-Schaltkreise haben sich am Markt fertig abgeglichene, ohne weitere Abgleicherfordernisse direkt einsetzbare Uhren-Schaltkreise (als sogenannte "Bausteine") bisher nicht durchsetzen oder überhaupt nur einen beachtenswerten Marktanteil erringen können.Because of these drawbacks, previously known ways of creating matched Clock circuits have already been calibrated on the market without any further calibration requirements directly usable clock circuits (as so-called "building blocks") not yet enforce or even gain a noteworthy market share.

Vielmehr ist es nach wie vor vollständig üblich, auf einer mit kaschierten Leiterbahnen ausgestatteten Leiterplatte einen vorabgeglichenen Schaltkreis mit einem schwingungsstabilisierenden Schwingquarz unter Zuschaltung eines Abgleichkondensators zusammenzuschalten, bei dem es sich in der Regel um einen mechanischen Trimmer oder um einen durch mechanischen Abrieb kapazitätsabgleichbaren Keramikkondensator handelt. Eine solche Leiterplatte für die elektrische Zusammenschaltung mit mechanischer Halterung der einzelnen Komponenten ist aber teuer in Herstellung, Bestückung, Prüfung und Einbau sowie platzaufwendig im Werkraum; außerdem läßt die Langzeit-Stabilität des Abgleichs auf die gewünschte Betriebsfrequenz zu wünschen übrig, da die eingestellte Kapazität solcher Abgleichkondensatoren von Umwelteinflüssen wie insbesondere der Luftfeuchtigkeit und Umgebungstemperatur veränderbar ist; wobei im Falle des mechanischen Trimmers noch die Stoßempfindlichkeit der Kontaktgabe hinzukommt. Nachteilig bei diesem bisherigen Einsatz von auf Leiterplatten zu montierenden Elektronikblöcken mit durch externe Zusatzbeschaltung abzuglei chendem Schaltkreis ist darüberhinaus, daß letzterer wenigstens einen für den Abgleich zugänglichen Anschluß aufweisen muß, was die Herstellungskosten und den Einbauaufwand ungünstig beeinflußt.Rather, it is still completely common to be laminated on one with Printed circuit board equipped with a pre-balanced circuit a vibration-stabilizing quartz crystal with connection of a compensation capacitor interconnect, which is usually a mechanical trimmer or is a ceramic capacitor that can be capacitated by mechanical abrasion. Such a circuit board for electrical interconnection with mechanical However, holding the individual components is expensive to manufacture, assemble and test and installation as well as space-consuming in the workshop; also leaves the long-term stability of the adjustment to the desired operating frequency left something to be desired, since the set Capacity of such balancing capacitors from environmental influences such as in particular the Humidity and ambient temperature can be changed; being in the case of the mechanical Trimmers still add the shock sensitivity of the contact. Disadvantageous with this previous use of electronic blocks to be mounted on printed circuit boards with a circuit to be matched by an additional external circuit, that the latter have at least one connection accessible for the adjustment must, which has an adverse effect on the manufacturing costs and the installation effort.

In Erkenntnis dieser gegebenen Mängel liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren bzw.It is an object of the invention to recognize these given deficiencies based on the generic method or

den gattungsgemäßen Schaltkreis dahingehend weiterzubilden, daß sich ein unmittelbar - ohne irgendwelche nach- träglichen Abgleicherfordernisse - einsetzbarer und somit nicht durch zusätzliche diskrete Bauteile zu beschaltender Schaltkreis hoher Frequenzgenauigkeit ergibt.to develop the generic circuit to the effect that an immediate - without any subsequent bearable matching requirements - usable and therefore not to be wired by additional discrete components High frequency accuracy circuit results.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen. dadurch gelöst, daß das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgestaltet und der Schaltkreis gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3 zusätzlich gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 3 ausgebildet ist.This object is essential according to the invention. solved by that the method according to the preamble of claim 1 according to the characterizing Part of claim 1 configured and the circuit according to the preamble of Claim 3 additionally according to the features of the characterizing part of the claim 3 is formed.

Der Grundgedanke dieser Lösung liegt also darin im Wege eineu'als solchen in der Technik der integrierten Schaltungen üblichen und deshalb mit vorhandenen Apparaturen beherrschten,Bond-Option über in der integrierten Schaltung realisierte Abgleich-Kondensatoren einen Oszillator-Abgleich vorzunehmen; wobei dieser Abgleich nicht unmittelbar auf die gewünschte Betriebsfrequenz erfolgt, sondern ein Fehlabgleich nach Maßgabe vorhandener und hinsichtlich ihrer Frequenzabweichung klassierter Schwingquarze,um den Betrag dieser Frequenzabweichung aber bei entgegengesetztem Vorzeichenvorgenommen wird. Da solche Klassierungen nach Maßgabe von Frequenzabweichungen mit tels handelsüblicher automatischer Geräte durchführbar.The basic idea of this solution is therefore in the way of one another those common in integrated circuit technology and therefore existing Apparatus mastered, bond option implemented over in the integrated circuit Adjusting capacitors to carry out an oscillator adjustment; this balancing does not take place directly on the desired operating frequency, but a misalignment according to existing quartz oscillators classified with regard to their frequency deviation the amount of this frequency deviation is made with the opposite sign will. Since such classifications according to frequency deviations with means of commercially available automatic devices feasible.

sind, kann aus dem Klassierungsergebnis eine Steuerlnformation für die Durchführung der Bondoption abgeleitet werden, nämlich eine Steuerinformationp die eine solche Gruppierung der integriert vorliegenden Abgleichkondensatoren aktiv schaltet, daß sich hinsichtlich der Oszillatorfreauenz-Abweichung der vergossenen - aber noch nicht mit Quarzen bestickten - Schaltkreise eine gleiche Klassierung wie hinsichtlich der vorrätigen Schwingquarze'aber bei umgekehrtem Vorzeichen der Frequenzabweichung, ergibt.control information for the implementation of the bond option can be derived, namely control information p which such a grouping of the integrated adjustment capacitors is active switches that with regard to the oscillator frequency deviation of the encapsulated - but not yet embroidered with quartz - circuits have the same classification As with regard to the oscillating crystals in stock, but with the opposite sign of Frequency deviation, results.

Es braucht dann lediglich noch diese Oszillator-Frequenzabweichung dadurch kompensiert zu werden daß ein betrags- mäßig etwa gleiche aber entgegengesetzte Frequenzabweichung aufweisender Schwingquarz aus dem klassierten Vorrat ausgesucht und eingebaut wird, so daß sich insgesamt genau die gewünschte Betriebs frequenz ergibt, ohne noch nachträglicher Abgleicherfordernisse zu bedürfen. Durch die Steuerung der Bondoption für den Fehlabgleich des Oszillators nach Maßgabe des vorhandenen Vorrates an Schwingquarzen wird zugleich vermieden, daß größere Lagervorräte bzw. organisatorisch umfangreiche Maßnahmen zur Lagerbewirtschaftung erforderlich werden, weil durch den Fehlabgleich nach Maßgabe der vorhandenen Schwingquarze im Ergebnis alle Quarze eines für die laufende Bondoperation zur Verfügung gestellten Vorrats auch für diese Fertigungsserie verbraucht werden. Da Schwingquarze mit einer Frequenztoleranz von + 15 ppm ohne weiteres am Markt erhEltlich sind, bedarf es lediglich 16 Klassierungsstufen, um eine Sortierung in Schritten von 2 ppm Frequenzabweichung vorzunehmen, was einer täglichen Gangabweichung von nur etwa 0,2 sek des Uhrwerks entspräche-wobei diese ohnehin schon kleine Abweichung praktisch vollkommen kompensiert wird durch die etwa gleich große aber entgegengesetzte Frequenzabweichung des entsprechend bondoptiert abgeglichenen Oszillators.All that is then required is this oscillator frequency deviation to be compensated by the fact that an amount moderately about the same but the quartz oscillator exhibiting the opposite frequency deviation from the classified one Stock is selected and installed, so that the total is exactly the one you want Operating frequency results without the need for subsequent adjustment requirements. By controlling the bond option for the mismatching of the oscillator as required the existing supply of quartz crystals is avoided at the same time that larger Warehouse stocks or extensive organizational measures for warehouse management may be necessary because of the misalignment in accordance with the existing quartz oscillators as a result, all crystals of one made available for the current bonding operation Stock can also be consumed for this production series. Since quartz crystals with a A frequency tolerance of + 15 ppm are readily available on the market only 16 classification levels to sort in steps of 2 ppm frequency deviation to make what a daily rate deviation of only about 0.2 seconds of the movement would correspond - with this already small deviation practically completely compensated for is correspondingly due to the roughly equal but opposite frequency deviation of the bonded balanced oscillator.

Weitere Kosteneinsparung über diese optimale Ausnutzung des vorhandenen Bestandes an Schwingquarzen hinaus ergibt sich dadurch, daß der Aufwand für Herstellung, Bestückung, Prüfung und Einbau einer Leiterplatte, sowie für Erwerb und Lagerhaltung der diskreten Bauelemente zum Abgleich, entfällt. Stattdessen kann der erfindungsgemäß gewonnene, im Produktionsablauf abgeglichene Baustein unmittelbar eingebaut werden. Die Festlegung kann beispielsweise über brei te, also mechanisch stabile Anschlußfahnen erfolgen, die direkt an Verlängerungen von Batteriekontaktfahnen oder an auf einem Spulen-W-ickelkörper~£estgelegte Spulenwikkelenden angelötet oder angeschweißt werden; denn weitere Anschlüsse als die beiden für die Spannungsversorgung und für die Motor.ansteuerung weist dieser direkt einsetzbare, fertig abgeglichene Uhren-Schaltkreis nicht auf Dieser Schaltkreis kann aber auch unmittelbar mit seinem Gehäuse auf einem geeigneten Konstruktionsteil des Uhrwerks festgeklemmt oder eingeschnappt werden. Das erhöht die Variationsmöglichkeit hinsichtlich des Entwurfes von Uhrwerken, insbesondere im Falle flacher bzw. kleiner Ausführung.Auch entfällt das Erfordernis von Leiterplatten-Anderungen bei Weiterentwicklungen oder sonstigen Änderungen im Werkaufbau, weil lediglich eine andere geeignete Halterungsmöglichkeit für diesen kompakten, in sich vollständigen Schaltkreis festgelegt werden muß. Schließlich weist die erfindungsgemäße Lösung eine sehr gute Alterungsbeständigkeit auf, da diese lediglich durch die Alterungsbeständigkeit des Schwingquarzes selbst und der Oszillatorschaltung,die aber beide hermetisch gekapselt sind, gegeben ist.Further cost savings through this optimal use of the existing one Inventory of quartz oscillators results from the fact that the cost of production, Assembly, testing and installation of a circuit board, as well as for acquisition and storage the discrete components for adjustment is not required. Instead, according to the invention The building blocks obtained and adjusted in the production process can be installed immediately. The definition can, for example, over wide te, so mechanically stable terminal lugs are carried out directly on extensions of battery contact lugs or at The ends of the bobbins laid on a bobbin winder are soldered or welded on will; because more connections than the two for the power supply and for the motor control has this ready-to-use, fully calibrated clock circuit not on This circuit can also directly with its housing on a clamped or snapped into a suitable structural part of the movement. This increases the possibility of variation with regard to the design of clockworks, in particular in the case of the flat or small version. There is also no need to change the circuit board in the case of further developments or other changes in the work structure, because only another suitable mounting option for this compact, complete in itself Circuit must be determined. Finally, the solution according to the invention very good aging resistance, as this is only due to the aging resistance the quartz crystal itself and the oscillator circuit, both of which are hermetically sealed are encapsulated, is given.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung stark vergrößert aber im wesentlichen maßstäblich dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung.Further features and advantages emerge from the description below one in the drawing greatly enlarged but essentially shown to scale preferred embodiment of the solution according to the invention.

Es zeigt: Fig. 1 Den mit einem Schwingquartz bestückten, einsatzfertigen Uhren-Schaltkreis in Draufsicht, Fig. 2 den Schaltkreis gemäß Fig. 1 in Schnittansicht gemäß Schnittpfeil II in Fig. 1, Fig. 3 den mit der integrierten Schaltung bestückten Leiterrahmen für den Uhrenschaltkreis gemäß Fig. 1, vor seinem Eingießen und Trennstanzen sowie vor abschließendem Aufbringen des Schwingquarzes,und Fig. 4 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens) zum Erstellen des erfindungsgemäßen Schaltkreises gemäß Fig, 1, in vereinfachter Funktionsblock-oder Automatenstationen-Darstellung den Ablauf des Herstellungsverfahrens.It shows: FIG. 1 the ready-to-use equipped with a quartz oscillator Clock circuit in plan view, FIG. 2 the circuit according to FIG. 1 in sectional view according to section arrow II in Fig. 1, Fig. 3 equipped with the integrated circuit Leadframe for the clock circuit shown in FIG. 1, prior to its pouring and cutting as well as before the final application of the quartz crystal, and Fig. 4 to explain the method according to the invention) for creating the according to the invention Circuit according to FIG. 1, in a simplified function block or machine station representation the sequence of the manufacturing process.

Der in Fig. 1 in Draufsicht dargestelltç,abgeglichene und einbaufertige Uhren-Schaltkreis 1 (oft auch als Modul oder als Baustein bezeichnet) besteht aus einem Kunststoff-Spritzgußkörper 2 rechteckigen, fast quadratischen Umrisses, aus dessen beiden Schmalseiten,parallel zur Hauptebene der Erstreckung dieses Spritzgußkörpers 2,Ue zwei miteinander fluchtend verlaufende metallische Anschlußfahnen 3 vorstehen. In der Deckfläche 4 des Spritzgußkörpers 2 ist eine längliche Aussparung 5 freigelassen, in die von deren Öffnung 6 (siehe Fig. 2) ein Schwingquarz 7 eingelegt ist, der von einem Quarzgehäuse 8 eingekapselt ist. Die Querschnittsprofilierung des Aussparungs-Bodens 9 (vgl. Fig. 2) ist der Querschnittskontur des Quarzgehäuses 8 angepasst, damit dieses in der Aussparung 5 eine mehrseitige mechanische Abstützung und somit eint sicheren Halt erfährt. Der Grundriß der Quarz-Aussparung 5 weist eine verjungte Verlängerung 10 auf, in der Leiterbahnen-Anschlußflächen 11 zugänglich sind, auf denen die aus der Bodenfläche 1? des Quarzgehäuses 8 hervorstehenden Quarz-Anschlußdrähte 13 elektrisch wie mechanisch, beispielsweise mittels eines elektrisch leitenden Klebers oder bevorzugt im Punktschweißverfahren, angeschlossen sind.The one shown in plan view in Fig. 1, calibrated and ready-to-install Clock circuit 1 (often also referred to as a module or a building block) consists of a plastic injection molded body 2 rectangular, almost square outline its two narrow sides, parallel to the main plane of the extent of this injection molded body 2, Ue two mutually aligned metallic terminal lugs 3 protrude. In the top surface 4 of the injection molded body 2, an elongated recess 5 is left free, into which an oscillating crystal 7 is inserted from the opening 6 (see FIG. 2), the is encapsulated by a quartz case 8. The cross-sectional profile of the recess bottom 9 (cf. FIG. 2) is adapted to the cross-sectional contour of the quartz housing 8 so that this is a multi-sided mechanical support in the recess 5 and thus unites experiences a secure hold. The plan of the quartz recess 5 has a tapered one Extension 10, are accessible in the conductor track pads 11 on which those from the floor area 1? of the quartz housing 8 protruding quartz connecting wires 13 electrically and mechanically, for example by means of an electrically conductive Adhesive or preferably in the spot welding process, are connected.

In der Spritzgußkörper-Deckfläche 4 ist darüberhinaus ene weitere Aussparung 14 ausgebildet, in der eine Leiterbahnen-Anschlußfläche 15 beispielsweise für die Prüfspitze eines Prüfgerätes mechanisch'und somit auch elektrisch als Prufpunkt (vgl. unten im Zusammenhang mit Fig. 3) zugänglich ist.In the injection molded body top surface 4 there is also another one Recess 14 is formed in which a strip conductor pad 15, for example for the test probe of a test device mechanically and thus also electrically as a test point (See. Below in connection with Fig. 3) is accessible.

Die aus den beiden einander gegenüberliegenden Schmalseiten des Spritzgußkörpers 2 hervorstehenden Paare von Anschlußfalmen 3 weisen eine unterschiedliche freie Länge auf, um für automatische Bestückungsmaschinen eine Ri.chtungs-Orientierung des zu handhabenden Schaltkreises 1 zu erleichtern. Aus gleichem Grunde treten diese Anschlußfahnen 3 vorzugsweise nicht in der Querschnitts-Nittenebene des Spritzgußkörpers 2 aus, sondern aus dieser versetzt, so daß auch bezüglich der Deckfläche 4 oder der gegenüberliegenden Unterseite ein automatisch erfaßbares Orientierungs-Kriterium für den automatisierten Einbau des Schaltkreises 1 gegeben ist.The one from the two opposite narrow sides of the injection molded body 2 protruding pairs of connecting trees 3 have a different free Length to a directional orientation for automatic pick and place machines of the circuit 1 to be handled. These occur for the same reason Terminal lugs 3 preferably not in the cross-sectional center plane of the injection molded body 2 from, but offset from this, so that also with respect to the top surface 4 or the opposite underside is an automatically ascertainable orientation criterion for the automated installation of the circuit 1 is given.

Die Seitenwände 16 des ansonsten flach-quaderförmigen Schaltkreis-Spritzgußkörpers 2 sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, leicht dachförmig, mit etwa in der Ebene der Anschlußfahnen 3 verlaufender Firstkante 17, abgeschrägt.The side walls 16 of the otherwise flat-cuboid circuit injection-molded body 2 are, as can be seen from Fig. 2, slightly roof-shaped, with approximately in the plane of the Terminal lugs 3 extending ridge edge 17, beveled.

Nach dem Eingießen der gebondeten Schaltung 19 ist durch diese Querschnittsgestaltung des Spritzgußkörpers 2 auch die Entformbarkeit aus der Spritzgußform verbessert. Auch ist dadurch der Schaltkreis-Spritzgußkörper 2 leichter in die Halterungs-Ausnehmung in irgendeinem Bauteil, beispielsweise eines Uhrwerks, einsetzbar. Diese Profilierung fördert schließlich auch eine Befestigungsmöglichkeit mittels elastisch gegen die Seitenwände 16 andrückender bzw.After the bonded circuit 19 has been poured in, this cross-sectional configuration is achieved of the injection molded body 2 also improves the demoldability from the injection mold. This also makes it easier for the circuit injection-molded body 2 to fit into the mounting recess can be used in any component, for example a clockwork. This profiling finally also promotes a fastening option by means of elastic against the Side walls 16 pressing or

die Firstkante 17schnappend übergreifender Halteklammern.the ridge edge 17 snap-overlapping retaining clips.

Die Abmessungen eines solchen Schaltkreis-Spritzgußkorpers 2 (also ohne Berücksichtigung der überstehenden Anschlußfahnen 3) betragen typisch 8 x 10 x 3,3 mme Beim Schwingquarz 7 mit dem im Querschnitt aus Fig. 2 ersichtlichen zylindrischen Quarzgehäuse 8 handelt es sich um einen angenähert mit 32,768 kHz Eigenresonanz schwingenden Stimmgabel-Schwingquarz, wie er beispielsweise für Anwendung im Uhrenschaltkreis in Ätztechnik erstellt und handelsüblich ist.The dimensions of such a circuit-Spritzgußkorpers 2 (ie without taking into account the protruding connection lugs 3) are typically 8 x 10 x 3.3 mm In the case of the quartz oscillator 7 with the cylindrical one shown in cross section from FIG Quartz housing 8 is an approximately 32.768 kHz natural resonance vibrating tuning fork quartz crystal, such as that used in clock circuits is created using etching technology and is commercially available.

Der vom Spritzgußkörper 2 eingehüllte Innenaufbau des Schaltkreises 1 ergibt sich aus der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 in Verbindung mit der Darstellung in Fig. 3. An einem Leiterrahmen 18 angeschlossen (in Fig.3 aber noch nicht umgossen) ist eine integrierte Schaltung19 (üblicherweise auch als IC-Chip bezeichnet). Eine Teilfläche des Leiterrahmens 18 kann zugleich als Chipträger-Aufnahmefläche 27 ausgebildet sein, auf der das Substrat der integrierten Schaltung 19 befestigt, z.B. aufgeklebt ist (vgl. unten).The internal structure of the circuit encased by the injection molded body 2 1 results from the cross-sectional view according to FIG. 2 in conjunction with the Representation in Fig. 3. Connected to a lead frame 18 (in Fig. 3 but still not encapsulated) is an integrated circuit19 (usually also as an IC chip designated). A partial area of the lead frame 18 can also be used as a chip carrier receiving area 27 be formed on which the substrate of the integrated circuit 19 is attached, e.g. is stuck on (see below).

Aus einem bandScrmigen Vormaterial, bei dem es sich beispielsweise um einen Nickeleisen-Blechstreifen 20 handelt, ist im Ätzverfahren oder (bei größerem Produktionsvolumen) im Stanzverfahren die für das vorliegende ÅusfUhrungsbeispiel aus Fig. 3 ersichtliche Konfiguration von Leiterbahnen 21 gegeneinander abgegrenzt, aber untereinander durch Rand anschlüsse 22 bzw. Hilfsbrücken 23 zunächst noch mechanisch miteinander verbunden, wei es als sol; ches aus der Anschluß-Technologie bei integrierten Halbleiter-Chips bekannt ist. Die Leiterbahnen-Randstreifen weisen Transportlöcher 25 für den Vorschub des Blechstreifens 20 sowie Positionierkerben 26 für die Ausrichtung des Netzwerkes der Leiterbahnen 21 in automatischen Bearbeitungsstationen auf.From a band-like raw material, which is for example is a nickel iron sheet metal strip 20, is in the etching process or (with larger Production volume) in the punching process is the same as for the present embodiment from Fig. 3 visible configuration of conductor tracks 21 delimited from one another, but with each other through edge connections 22 or auxiliary bridges 23 initially still mechanically connected, knows it as sol; ches from the connection technology with integrated Semiconductor chips is known. The strip conductors have transport holes 25 for the advance of the sheet metal strip 20 and positioning notches 26 for the alignment of the network of conductor tracks 21 in automatic processing stations.

Etwas aus der Mitte des Netzwerkes der später vom Spritzgußkörper 2 (vgl. Fig. 2) umhüllten Leiterbahnen 21 versetzt ist eine größere Blechstreifen-Fläche 27 abgegrenzt, auf die die integrierte Schaltung 19 mit oben liegenden, danach also noch zugänglichen Bond-Anschlußflächen 28 (den sogenannten Pads) vor oder nach der Ausbildung der Leiterbahnen-Konfiguration befestigt, z.E., aufgeklebt wird. Vier dieser Bond-Anschlu<3flächen 28 sind durch feine Drahtverbindungen 29 (sogenanntes wire-bonding) mit denjenigen der Leiterbahnen 21 verbunden, die sich als die vier Anschlußfahnen 3 in Richtung auf die beiderseitigen Blech-Randstreifen 24 zu erstrecken. Dabei handelt es sich um die Anschlußfahnen 3.1 für den Anschluß eines (Uhren-)Schrittmotors und, diesen gegenüberliegend, um die Anschlußfahnen 3.2 bzw; 3.3 für die Versorgungsspannungs-Polaritäten VDD bzw. VSS. Vorzugsweise ist, wie dargestellt, die VDD-Anschlußfahne 3.2 über eine Leiterbahn 21.2 mit der Chip-Aufnahmefläche 27 mechanisch, also auch elektrisch, verbunden.Something from the middle of the network that will later be used by the injection molded body 2 (cf. FIG. 2) enveloped conductor tracks 21 offset is a larger sheet metal strip area 27 delimited, on which the integrated circuit 19 is on top, so after that still accessible bond pads 28 (the so-called pads) before or after Formation of the conductor track configuration attached, e.g., glued on. Four These bond connection surfaces 28 are connected by fine wire connections 29 (so-called wire bonding) with those of the conductor tracks 21 connected to the as the four terminal lugs 3 in the direction of the sheet metal edge strips on both sides 24 to extend. These are terminal lugs 3.1 for the connection a (clock) stepper motor and, opposite these, to the connection lugs 3.2 or; 3.3 for the supply voltage polarities VDD and VSS. Preferably is, as shown, the VDD terminal lug 3.2 via a conductor track 21.2 with the Chip receiving surface 27 mechanically, that is to say also electrically, connected.

Für einen Frequenzabgleich des in der integrierten Schaltung 19 enthaltenen Oszillators mittels wahlweise einschaltbarer bzw. einander parallelschaltbarer, in der Schaltungl9 integriert ausgebildeten, Rapazitäten sind im dargestellten Ausführungsbeispiel drei, bei der praktischen Realisierung aber vorzugsweise mehr, z.B. vier, Kondensator-Anschlußflächen 30 auf der integrierten Schaltung 19 ausgebildet, während die jeweils anderen Kondensatorpole intern verschaltet sind. Drahtverbindungen 31 werden nach Maßgabe des für die gewünschte Frequenz angenähert erforderlichen Rapazitätsbetrages z.B. an Versorgungsspannungs-Potential VDD geschaltet, was bei der üblichen Ausbildung integrierter Oszillatoren einer externen Parallelschaltung von Abgleichkondensatoren zur Schwingkreis-Kapazität entspricht. Für dieses Zuschalten der Abgleichkondensatoren brauchen die Kondensator-Drahtverbindungen 31 dann lediglich über den Rand der Schaltung 19 hinweg zur benachbart vorstehenden Chip-Aufnahmefläche 27 gelegt zu werden, wenn diese elektrisch mit der Anschlußfahne 3.2 für VersorOzungsspannungs-Potential VDD verbunden ist - wie es sich aus der Geometrie der Leiterbahn 21.2 für das Beispiel in Fig.3 ergibt.For a frequency adjustment of the contained in the integrated circuit 19 Oscillator by means of either switchable or parallel switchable, Capacities formed integrated in the circuit 19 are in the illustrated embodiment three, but preferably more in practical implementation, e.g. four, capacitor pads 30 formed on the integrated circuit 19, while the other capacitor poles are interconnected internally. Wire connections 31 are in accordance with the for the desired Frequency approximates the required capacity, e.g. at supply voltage potential VDD switched, which in the usual training of integrated oscillators a external parallel connection of balancing capacitors to the resonant circuit capacitance is equivalent to. The capacitor wire connections are required for this connection of the adjustment capacitors 31 then only over the edge of the circuit 19 to the adjacent above Chip receiving surface 27 to be placed when this is electrically connected to the terminal lug 3.2 for supply voltage potential VDD is connected - as can be seen from the Geometry of the conductor track 21.2 for the example in Figure 3 results.

Cblicrerweise ist bei Schaltkreisen 1 der hier in Betracht gezogenen Art, insbesondere zum Einsatz in Uhrwerks als zeithaltender Schaltung für den Zeierwerksantrieb, wenig- stens ein extern zugänglicher Testpunkt ausgebildet, an dem ein Signal aus dem Zuge der Impulsverarbeitung zu Kontrollzwecken abgreifbar ist oder in den eine Steuerspannung einspeisbar ist, um für zeitraffende QualitEtskontrollen die Puls folge frequenz auf den Motoransteuerungs-Anschlußfahnen 3.1 herauf-zu-setzen. Im vorliegenden Beispiels falle ist für einen solchen Tespunkt auf der integrierten Schaltung 19 eine weitere Bond-Anschlußfläche 28T ausgebildet, von der aus eine weitere Drahtverbindung 29T zu der Prfpunkt-Anschlußfläche 15 führt, die als vergrößerter Bereich im Zuge der netzförmigen Geometrie der Leiterbahnen 21 ausgebildet ist.Certainly for circuits 1 is the one under consideration here Type, especially for use in clockwork as a time-keeping circuit for the clockwork drive, little- at least one externally accessible test point is formed from which a signal from the impulse processing can be tapped for control purposes or into which a control voltage can be fed in order to enable rapid quality controls the pulse train frequency on the motor control terminal lugs 3.1 up-to-set. In the present example, there is a trap for such a test point on the integrated Circuit 19, a further bond pad 28T is formed from which a further wire connection 29T leads to the test point pad 15, which is shown as an enlarged Area is formed in the course of the net-shaped geometry of the conductor tracks 21.

Die Leiterbahnen 21 verlaufen im wesentlichen nur in einer Längshälfte des (späteren) Schaltkreises 1. Daneben ist eine großflächige Ausstanzung 32 ausgebildet, die nach dem Umgießen mit dem Material für den Spritzgußkörper 2 (vgl. Fig. 2) unter der Aussparungs-Öffnung 6 liegt, so daß das Quarzgehäuse 8, durch die Ebene der Leiterbahnen2 hindurchtretend, tief in den Spritzgußkörper 2 eingelegt werden kann, wie aus Fig. 2 ersichtlich. An einer Schmalseite dieser Ausstanzung 32 enden zwei der Leiterbahnen21.7 mit den erwähnten Anschlußflächen 11 für die spätere Befestigung der Quarz-Anschlußdrähte 13 (vgl. Fig. 1).The conductor tracks 21 run essentially only in one longitudinal half of the (later) circuit 1. In addition, a large-area punching 32 is formed, after the encapsulation with the material for the injection molded body 2 (see. Fig. 2) below the recess opening 6 is so that the quartz housing 8, through the plane of Conductor tracks 2 passing through, can be inserted deep into the injection molded body 2, as can be seen from FIG. Two end on a narrow side of this cut-out 32 of the conductor tracks 21.7 with the mentioned pads 11 for later attachment the quartz connecting wires 13 (see. Fig. 1).

Nachdem die integrierte Schaltung 19, z.B. auf dem Leiterrahmen 18, befestigt und über Drahtverbindungen 29 an Leiterbahnen 21 elektrisch angeschlossen ist, erfolgt in einer anderen Verarbeitungsstation das Umspritzen mit KWunststoff zur Ausbildung des Spritzgußkörpers 2 (vgl. Fig. 2) unter Offenhaltung der Quarzaufnahme-Aussparung 5 und der Testpunkt-Aussparung 14. Da durch diesen Kunststoff-Einguß die einzelnen Leiterbahnen 21 des Leiterrahmens 18 mechanisch - aber elektrisch isoliert - miteinander fest verbunden sind, können nun die Hilfsbrücken-23 aufgetrennt werden, die bis dahin verhinderten, daß einzelne Leiterbahnen 21 aus den Gitterwerk herausfielen, Für dieses Auftrennen aer Hilfsbrücken 23 sind diese so gelegt, daß-sie für ein Brodier- oder Stanzwerkzeug zugänglich sind, also in den Bereich der Aussparungen 5 bzw. 14 gelegt (vgl.Fig.1), gegenüberliegende trichterförmige Öffnungen. ermö-glic-hen z.B. das Einschieben eines Gegenstempels und das Auswerfen von Stanzabfall. Zugleich werden, ebenfalls am Orte der "+"-Darstellung in Fig. 3, die Randanschlüsse 22 vom Vormaterial-Rändstreifen 24 abgetrennt, und es fällt der nur noch mit dem Scwingquarz 7 zu bestückende Schaltkreis1 (vgl. Fig. 1) an.After the integrated circuit 19, e.g. on the lead frame 18, attached and electrically connected to conductor tracks 21 via wire connections 29 is, the injection molding with K plastic takes place in another processing station to form the injection molded body 2 (see. Fig. 2) while keeping the quartz receptacle recess open 5 and the test point recess 14. Because of this plastic cast the individual Conductor tracks 21 of the conductor frame 18 mechanically - but electrically insulated - with one another are firmly connected, the auxiliary bridges 23 can now be separated will, which until then prevented individual conductor tracks 21 from falling out of the latticework, For this separation of the auxiliary bridges 23, these are placed so that they are for a Brodier or punching tool are accessible, so in the area of the recesses 5 or 14 (see Fig. 1), opposite funnel-shaped openings. enable e.g. inserting a counter punch and ejecting punching waste. Simultaneously are, also at the location of the "+" - representation in Fig. 3, the edge connections 22 from Cut off the pre-material edge strip 24, and it only falls with the oscillating quartz 7 circuit 1 to be fitted (see FIG. 1).

Die einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 3 erwähnten Fertigungsvorgänge -sind, unter BerJcksichtigung auch des Abgleichvorganges., in Fig. 4 hinsichtlich symbolisch vereinfachter Bearbeitungsstationen näher dargestellt, wo.-bei alle in der Produktionspraxis vorgesehenen Zwischenstationen wie insbesondere Prüfstationen zur Vereinfachung der Darstellung fortgelassen sind.The individual manufacturing processes mentioned with reference to FIG -are, taking into account also the adjustment process., in Fig. 4 with regard to symbolically simplified processing stations shown in more detail, where - for all in Intermediate stations provided in production practice, such as test stations in particular have been omitted to simplify the illustration.

Das bandförmige Vormaterial in Form des Leiterrahmen-Blechstreifens 20 wird aus einem Blechvorrat 23 abgespult. us dem Blechstreifen 20 wird in einer Stanzstation 34 der Leitorrahmen 18 mit der netz- oder gitterförmigen Struktur der Leiterbahnen 21 freigestanzt (bzw. bei kleineren Produktionsstückzahlen geätzt). In einer Bestückungs- und hlebestation 35 werden die aus einem Chip-Magazin 35 zugeführten, funktionsgeprüften integrierten Schaltungen 19 auf die Leiterraha.en-Aufnahmefläche 27 (vgl. Fig. 3) geklebt.The strip-shaped raw material in the form of the leadframe sheet metal strip 20 is unwound from a sheet supply 23. us the sheet metal strip 20 is in a Punching station 34 of Leitorrahmen 18 with the net- or grid-like structure of the Conductor tracks 21 punched free (or etched in the case of smaller production quantities). In a loading and loading station 35, the chips fed from a chip magazine 35, function-tested integrated circuits 19 on the Leiterraha.en receiving surface 27 (see. Fig. 3) glued.

Der einbaufertig vorhandene Vorrat an in Quarzgehäuse 8 gekapselten Schwingquarzen 7, der in einem Wareneingangslager 37 vorliegt, wird hinsichtlich der Frequenzabweichung von der vorgegebenen Betriebs frequenz für den Schaltkreis 1 klassiert, nämlich vorzugsweise in 16 Qualitätsgruppen aufgeteilt, die sich gegenseitig durch eine Fre- quenzabweichung von 2 ppm (Pulsen pro Millionen) unterscheiden - wobei realistischerweise vorausgesetzt ist, daP die Lieferanten solcher Schwingquarze 7 eine Eigenresonanz-Frequenztoleranz der angelieferten Quarze von + 15 ppm ohne Weiteres garantieren können.The ready-to-install supply of encapsulated in quartz housing 8 Quartz oscillators 7, which is present in a goods receiving store 37, is with regard to the frequency deviation from the specified operating frequency for the circuit 1 classified, namely preferably divided into 16 quality groups that are mutually exclusive by a friend frequency deviation of 2 ppm (pulses per million) differentiate - realistically assuming that the suppliers Such quartz crystals 7 have a natural resonance frequency tolerance of the supplied crystals of + 15 ppm can easily guarantee.

Wenn, nachfolgend auf die mechanische Verbindung der integrierten Schaltung 19 mit dem Leiterrahmen 18, in einer Bondstation 39 die Drahtverbindungen 29 (vgl. Fig. 3) hergestellt werden, werden die integrierten Kapazitäten über Oszillatorgbgleich-Drahtverbindungen 31 in solcher Gruppierung wirksam-geschaltet, daß sich für die Oszillator-Schwingfrequenz eine Frequenzabweichung von der letztlich geforderten Betriebsfrequenz ergibt, die qualitativ und quantitativ genau umgekehrtes Vorzeichen als die Quarz-Frequenzabweichung aufweist, die im Frequenzmeßgerät.38 für die Klassierung ermittelt wurde. Für diese Beschaltung werden die Abgleich-Drahtverbindungen je nach der Auslegung der Schaltung 19 auf Leiterbahnen 21 zugeordneter Anschlußflächen 29 gelegt, beim zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele auf jene für Versorgungsspannungs-Potential -vZD; liegt jedoch z.B. schon das Substrat der Schaltung 19 auf diesem Potential, dann kann das Kondensatorabgleich-Bonden zu einer der Oszillator-Leiterbahnen 21 hinerfolgen. Eine jenem Frequenzmeßgerät 38 nachgeschaltete Auswerte- und Steuerschaltung 40 übermittelt die Frequenzabweichungs-Verteilung des einbaufertig vorhandenen Schwingquarz-Loses an die automatische Bondstation 39 für die Steuerung des Oszillatorabgleiches über die Kondensator-Drahtverbindungen 31 (Fig. 3).If, follow the mechanical connection of the integrated Circuit 19 with the lead frame 18, in a bonding station 39 the wire connections 29 (cf. FIG. 3) are produced, the integrated capacitances are made via oscillator matching wire connections 31 activated in such a group that the oscillator oscillation frequency a frequency deviation from the ultimately required operating frequency results, which qualitatively and quantitatively exactly the opposite sign than the crystal frequency deviation which was determined in the frequency measuring device. 38 for the classification. For this Wiring are the balancing wire connections depending on the layout of the circuit 19 placed on conductor tracks 21 associated pads 29, when graphically illustrated embodiments to those for supply voltage potential -vZD; if, for example, the substrate of the circuit 19 is already at this potential, then the capacitor balancing bonding to one of the oscillator conductor tracks 21 can be carried out. An evaluation and control circuit 40 connected downstream of that frequency measuring device 38 transmits the frequency deviation distribution of the ready-to-install quartz oscillator lot to the automatic bonding station 39 for controlling the oscillator adjustment the capacitor wire connections 31 (Fig. 3).

Wenn alle Bondvorgänge ausgeführt und funktionsgetestet sind, erfolgt in einer Eingußstation 41 die Ausbildung des Spritzgußkörpers 2 (vgl. Fig.. 2) mittels aus einem Vorratstank 42 gelieferten Kunststoffmaterials. In einer anschlie2enden Stanzstation 43 werden die Randanschlüsse 22 und ttilfsbrücken 23 (vgl. Fig. 3) aufgetrennt.When all bonding processes have been carried out and function-tested, it takes place in a pouring station 41 the formation of the injection molded body 2 (see. Fig. 2) by means of plastic material delivered from a storage tank 42. In a then Punching station 43, the edge connections 22 and auxiliary bridges 23 (see. Fig. 3) separated.

Es folgt eine Frequenzmeßstation 44 zur genauen Bestimmung der tatsächlichen Oszillatorfrequenz des jeweiligen (noch nicht mit einem stabilisierenden Schwingquarz 7 bestückten) Schaltkreises; denn die Frequenzjustage durch Zuschalten von Abgleichkondensatoren ist vergleichsweise grobstufig, da bei wahlweisem Parallelschalten von z.B.null bis drei integrierten Abgleichkondensatoren nur sieben Abgleichstufen möglich sind; und die dadurch voreingestellte Oszillatorfrequenz erfährt in der Praxis noch eine Veränderung durch die Bond- und Stanzvorgänge und insbesondere infolge der Temperaturauswirkung beim Kunststoff-Einhüllen zur Ausbildung des Schaltkreis-Gehäuses in Form des Spritzgußkörpers 2.This is followed by a frequency measuring station 44 for the precise determination of the actual Oscillator frequency of the respective (not yet with a stabilizing quartz crystal 7 populated) circuit; because the frequency adjustment by connecting adjustment capacitors is comparatively coarse, because with optional parallel switching of e.g. zero up to three integrated balancing capacitors, only seven balancing stages are possible; and the oscillator frequency preset as a result experiences another one in practice Changes due to the bonding and punching processes and in particular due to the effect of temperature in the case of plastic wrapping to form the circuit housing in the form of the injection-molded body 2.

wenn somit die tatsächliche momentane Schwingfrequenz des Oszillators der integrierten Schaltung 19 im jeweiligen Einzelfalle feststeht, wird aus einem dem klassierenden Frequenzmeßgerät 3.n nachgeschalteten Selektionsmagazin 45 derjenige der vorhandenen und durch Selektion klassierten SchrinFcuarze 7 abgerufen, dessen Eigenschwingungs-Frequenz betragsmäßig möglichst gerade so weit von der geforderten Betriebs frequenz abweicht, wie die aktuelle Schwingfrequenz des integrierten Oszillators, aber mit diesbezüglich entgegen-gesetztem Vorzeichen. Dieser abgerufene Quarz 7 wird in einer Montage station 46 dem Spritzgußkörper 2 zugeführt und in dessen Quarz-Aussparung 5 eingelegt, wo gemäß Erläuterung zu Fig. 1 der elektrische wie mechanische Anschluß der Quarz-Anschlußdrähte 13 an die zugeordneten Leiterbahnen-Anschlußflächen 11 erfolgt. Das Ergebnis ist ein unmittelbar, ohne irgendwelche weitere Abgleicherfordernisse, einsetzbarer Schaltkreis 1, der fest auf die vorgegebene Oszillator- Betriebs frequenz abgeglichen ist, da die Frequenzabweichung des noch nicht mit einem Schwingquarz 7 beschalteten Oszillators gerade durch die entgegengesetzte Frequenzabweichung des selektierten Schwingquarzes 7 kompensiert ist.if thus the actual instantaneous oscillation frequency of the oscillator of the integrated circuit 19 is established in each individual case, becomes a the selection magazine 45 connected downstream of the classifying frequency measuring device 3.n the existing SchrinFcuarze 7 classified by selection is called up, its Natural oscillation frequency as far as possible from the required amount Operating frequency deviates from the current oscillation frequency of the integrated oscillator, but with the opposite sign in this regard. This retrieved quartz 7 is fed to the injection molded body 2 in an assembly station 46 and in its quartz recess 5 inserted, where according to the explanation of FIG. 1, the electrical and mechanical connection of the quartz connecting wires 13 to the associated conductor track connecting surfaces 11 he follows. The result is an immediate, without any further adjustment requirements, usable circuit 1, which is fixed to the specified oscillator Operating frequency is adjusted, since the frequency deviation of the not yet with a quartz oscillator 7 wired oscillator due to the opposite frequency deviation of the selected quartz crystal 7 is compensated.

Bezugszeichenliste e inbaufertiger", abgeglichener (Uhren-)Schaltkrei s Spritzgußkörper (als Gehäuse von 1) Anschlußfahnen (außerhalb 23 Deckfläche (von 2) Aussparung (in 2 zur Aufnahme von 7/8) Öffnung (von 5 in 4) Schwingquarz (zur Stabilisierung der zeithaltenden -Dszillator-Betriebsfrequenz.) Gehause (von 7) Boden (von 5 zur Aufnahme von 8) Verlängerung (von 5 zur Aufnahme von 13) Leiterbahnen-Anschlußflächen (in 10 für 13) Bodenfläche (von 8) Anschlußdrähte (von 7 durch 12) Testpunkt-Aussparung (in 2) Testpunkt-Anschlußfläche (an 18 in 14) Seitenwände (von 2) Firstkante (längs 16 in der Ebene von 18) Leiterrahmen (in 2 für Halterung und elektrischen Anschluß von 19) integrierte Schaltung Blechstreifen (für 18) Leiterbahnen (ausgebildet aus 20) Randanschlüsse (von 21 nach 24) Hilfsbrücken (zwischen 21-21) Randstreifen (von 20 außerhalb 18) Transportlöcher (in 24) Positionierkerben (in 24 für die Ausrichtung von 18/27 in automatischen Bearbeitungsstationen) Aufnahmefläche (auf 18/21 für 19) Anschlußflächen (auf 19 für 29) Drahtverbindungen (zwischen 28 und 21) Abgleichkondensator-Anschlußflächen (auf 19) Kondensatarabgleich-Drahtverbindungen (zwischen 30 und 27) Ausstanzung (in 18 neben 21 für 7/8 unterhalb 5) Blechvorrat (an 20) Stanzstation (für 18/21 aus 20) BestUckungs- und Klebestation (fUr 19 auf 27) Magazin (für 19) Lager (für 7 mit 8) Frequenzmeßgerät (für Klassierung von 7) Bondstation (für Ausbildung von 29/31) Auswerte- und Steuerschaltung (für 39 aus 38) Eingußstation (für 2) Vorratstank (zur Speisung von 41) Stanzstation (für Austrennen von 18/21 aus 20) Frequenzmeßstation (für kondensatorabgeglichenen integrierten Oszillator) Selektionsmagazin (für klassierte 7) Montagestation (für Bestückung mit 7/8 in 5/2) Leerseite List of reference symbols "ready-to-install", balanced (clock) circuit s Injection molded body (as the housing of 1) Terminal lugs (outside 23 top surface (of 2) Recess (in 2 to accommodate 7/8) opening (from 5 in 4) quartz crystal (for Stabilization of the time-keeping oscillator operating frequency.) Housing (of 7) Bottom (from 5 to accommodate 8) Extension (from 5 to accommodate 13) conductor track pads (in 10 for 13) floor area (of 8) connecting wires (of 7 through 12) test point recess (in 2) test point connection surface (at 18 in 14) side walls (of 2) ridge edge (lengthways 16 in the plane of 18) lead frame (in 2 for mounting and electrical connection of 19) integrated circuit sheet metal strips (for 18) conductor tracks (formed from 20) Edge connections (from 21 to 24) Auxiliary bridges (between 21-21) Edge strips (from 20 outside 18) transport holes (in 24) positioning notches (in 24 for alignment from 18/27 in automatic processing stations) Recording area (on 18/21 for 19) pads (on 19 for 29) wire connections (between 28 and 21) trim capacitor pads (on 19) capacitor trim wire connections (between 30 and 27) punching (in 18 next to 21 for 7/8 below 5) sheet metal supply (at 20) punching station (for 18/21 from 20) assembly and gluing station (for 19 at 27) Magazine (for 19) Storage (for 7 with 8) Frequency meter (for classification of 7) Bond station (for training 29/31) Evaluation and control circuit (for 39 from 38) Injection station (for 2) storage tank (for feeding 41) punching station (for separating from 18/21 out of 20) Frequency measuring station (for capacitor-balanced integrated Oscillator) selection magazine (for classified 7) assembly station (for equipping with 7/8 in 5/2) Blank page

Claims (10)

Patentansprüche ;)jVerahren zum Erstellen eines auf-Betriebsfrequenz fest abgeglichenen Uhren-Schaltkreises, mit von einem Schwingquarz stabilisiertem Oszillator in einer inte-grierten Schaltung, durch digitalen Oszillatorfrequenz-Abgleich über an die Oszillator-Schaltung - anschließbare Abgleich-Kondensatoren dadurch gekennzeichnet, daß. die integrierte Schaltung mit integrierten Abgleich-Kondensatoren erstellt wird, daß diese integrierte- Schaltung auf einem Schaltungsträger, z.B. in Gestalt- eines Leiterrahmens, befestigt wird, daß bei einem gegebenen Vorrat an einbaufertigen Schwingquarzen deren individuelle Frequenzabweichung von der geforderten Betriebsfrequenz des Schaltkreises bestimmt wird, daß nach I4aßgabe dieser Frequenzabweichungs-Verteilung derartige Kombinationen der integrierten Abgleich-Kondensatoren an die Oszillator-Schaltung angeschlossen werden, daß sich eine angenähert gleiche Verteilung der Abweichungen der Oszillatorfrequenzen von der geforderten Betriebsfrequenz, aber bei umgekehrtem Vorzeichen, ergibt, und daß schließlich jede an den Leiterrahmen elektrisch angeschlossene integrierte Schaltung mit einem Schwingquarz bestückt wird, der bezüglich der aktuellen Gszillatorfrequenz-Abweichung gerade entgegengesetzte Eigenresonanz-Abweichung bezüglich der geforderten Betr.iebsfrequenz aufweist. Claims;) jMethod for creating an on-operating frequency permanently balanced clock circuit, with stabilized by a quartz oscillator Oscillator in an integrated circuit, through digital oscillator frequency adjustment via adjustment capacitors that can be connected to the oscillator circuit marked that. the integrated circuit with integrated balancing capacitors it is created that this integrated circuit is on a circuit carrier, e.g. in the form of a lead frame, that is attached to a given supply on ready-to-install quartz crystals whose individual frequency deviation from the required one Operating frequency of the circuit is determined that according to this frequency deviation distribution such combinations of the integrated balancing capacitors to the oscillator circuit be connected that there is an approximately equal distribution of the deviations the oscillator frequencies from the required operating frequency, but vice versa Sign, results, and that ultimately each electrically connected to the lead frame integrated circuit is equipped with an oscillating crystal, which is related to the current Oscillator frequency deviation just opposite natural resonance deviation with respect to the required operating frequency. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung auf eines z.¢ m Leiterrahmen ausgebildeten, Chip-Aufnahmefläche befestigt wird, die über eine Leiterbahn mit einer Schaltkreis-Anschlußfahne für Versorgungsspannungspotential (VDD) verbunden ist, und daß für die Abgleichkondensator-Gruppierung Bondverbindungen von Kondensator-Anschlußflächen zu dieser Aufnahmefläche im Bereiche seitlich neben der integrierten Schaltung gelegt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the integrated Circuit on a z. ¢ m lead frame trained, chip-receiving surface is attached, which has a conductor track with a circuit terminal lug for Supply voltage potential (VDD) is connected, and that for the adjustment capacitor grouping Bond connections from capacitor pads to this receiving surface in the area be placed laterally next to the integrated circuit. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abgleichkondensator-Gruppierung Bondverbindungen von Kondensator-Anschlußflächen zu an Oszillator-Anschlußflächen führenden Leiterbahnen gelegt werden..3. The method according to claim 1, characterized in that for the Adjustment capacitor grouping Bond connections of capacitor pads to be placed on conductor tracks leading to the oscillator connection surfaces. 4. Abgeglichener quarzstabilisierter Uhren-Schaltkreis (1), insbesondere erstellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer integrierten Schaltung (.19), mit Oszillator, Frequenzteiler und Notortreiber, mit Oszillatorfrequenz-Abgleichkondensatoren und mit einem Schwingquarz (7), dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (19) einpolig angeschlossene integrierte Abgleichkondensatoren aufweist, die andererseits über Bond-Drahtverbindungen (31) wahlweise zuschaltbar sind, und daß in eine Kalter.ungs-Aussparung (5) im Schaltkreis-Spritzgußkdrper (2) ein Schwingquarz (7) eingesetzt ist, dessen Eigenresonanz-Abweichung von einer geforderten Betriebsfrequenz des abgeglichenen Schaltkreises (1) ungefahr so groß ist, wie die Oszillatorfrequenz-Abweichung bei zugeschalteten Abgleichkondensatoren von jener Betriebs frequenz, aber diesbezüglich umgekehrtes Vorzeichen der Freouenzabweichung aufweist.4. Balanced quartz-stabilized clock circuit (1), in particular created according to the method according to one of claims 1 to 3, with an integrated Circuit (.19), with oscillator, frequency divider and notor driver, with oscillator frequency adjustment capacitors and with a quartz oscillator (7), characterized in that the integrated circuit (19) has single-pole connected integrated balancing capacitors, which on the other hand Can be optionally switched on via bond wire connections (31), and that in a Kalter.ungs recess (5) in the circuit-Spritzgußkdrper (2) an oscillating crystal (7) is used, whose Natural resonance deviation from a required operating frequency of the calibrated Circuit (1) is approximately as large as the oscillator frequency deviation at connected adjustment capacitors of that operating frequency, but in this regard has the opposite sign of the frequency deviation. 5. Uhren-Schaltkreis nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Bond-Drahtverbindungen (31) für den Kondensatorabgleich von Kondensator-Anschlußflächen (303 auf der Schaltung (19) zu wenigstens einer Leiterbahn (21) verlaufen., die an Oszillator-Anschlußflächen (28) angeschlossen ist.5. clock circuit according to claim 4, characterized in that the Bond wire connections (31) for capacitor balancing of capacitor pads (303 run on the circuit (19) to at least one conductor track (21)., The is connected to oscillator pads (28). 6. Uhren-Schaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Chip-Aufnahme fläche (27) für die integrierte Schaltung (19) aufweist, die über eine Leiterbahn (21.2) einstückig mit der Schaltkreis-Anschlußfahne (3.2) für ein Versorgungsspannungs-Potential (VDD) ausgebildet ist und neben auf der integrierten Schaltung (19) ausgebildeten Bond-Anschlußflächen (30) für das Zuschalten von Abgleichkondensatoren über die seitliche Berandung der integrierten Schaltung (19), zur Kontaktierung der Enden von Abgleich-Drahtverbindungen ()1)' herausragt.6. clock circuit according to claim 4, characterized in that it has a chip receiving surface (27) for the integrated circuit (19) which Via a conductor track (21.2) in one piece with the circuit terminal lug (3.2) for a supply voltage potential (VDD) is formed and next to the integrated Circuit (19) formed bond pads (30) for the connection of adjustment capacitors over the side edge of the integrated circuit (19), for contacting the ends of trim wire connections () 1) 'protrudes. 7. Uhren-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnetp daß er nur vier aus seinem Spritzgußkörper (2) parallel zu dessen Hauptebene und parallel zueinander linear herausragende Anschlußfahnen (3), nämlich zwei Motor-Anschlußfahnen (3.1) und diesen gegenüber zwei Spannungsversorgungs-Anschlußfahnen (3.2. und 3.3), aufweist.7. clock circuit according to one of claims 4 to 6, characterizedp that he has only four out of his injection molded body (2) parallel to its main plane and connecting lugs (3) protruding linearly parallel to one another, namely two motor connecting lugs (3.1) and opposite these two voltage supply connection lugs (3.2. And 3.3), having. 8. Uhren-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens einen Testpunkt in Form einer Aussparung (14) in seinem Spritzgußkörper (2) aufweist, durch die hindurch eine Teilfläche,des Leiterrahmens (18) für die mechanischen Halterung und den elektrischen Anschluß der eingegossenen integrierten Schaltung (19),von von außerhalb des Spritzgußkörpers (2) zugänglich ist.8. clock circuit according to one of claims 4 to 7, characterized in that that he has at least one test point in the form of a recess (14) in his injection molded body (2), through which a partial area of the lead frame (18) for the mechanical bracket and electrical connection the poured integrated circuit (19), accessible from outside the injection molded body (2) is. 9. Uhren-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sein Spritzgußkörper (2) Seitenwände (16) aufweist, die leicht dachförmig gebrochen gegeneinander angestellte Teilflächen aufweisen, begrenzt von einer First-Kante(17) etwa in der Ebene der Schaltkreis-Anschlußfahnen(3) 9. Clock circuit according to one of claims 4 to 8, characterized in that that its injection molded body (2) has side walls (16) which are slightly roof-shaped broken have mutually aligned partial surfaces, bounded by a ridge edge (17) approximately in the plane of the circuit terminal lugs (3) 10. Uhren-Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der Anschlußfahnen (3) aus der Mittenebene des Spritzgußkörpers (2) heraus versetzt ist und/oder nach unterschiedlichen Richtungen austretende Anschlußfahnen (3.1; 3.2; 3.3) unterschiedliche Länge aufweisen.10. clock circuit according to claim 9, characterized in that the plane of the connecting lugs (3) from the central plane of the injection molded body (2) is offset out and / or in different directions emerging terminal lugs (3.1; 3.2; 3.3) have different lengths.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3437492A1 (en) * 1984-10-12 1986-04-17 Kieninger & Obergfell, Fabrik für technische Laufwerke und Apparate GmbH & Co, 7742 St Georgen Electrical time-piece movement with an electronic oscillator
DE10115229B4 (en) * 2000-03-28 2012-11-29 Murata Mfg. Co., Ltd. Method for producing an oscillator

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