Quarze und Oszillatoren, so wichtig wie das menschliche Herz

Was haben das erste Samsung-Handy, Ihr Rauchmelder und die Steuerung der Mittelkonsole in Ihrem Auto gemeinsam? In allen gibt ein Frequenzbauteil den Takt vor. Oft verkannt und leicht zu übersehen, da  sie mit ihrer geringen Größe kaum Aufmerksamkeit erregen. Ein Frequenzbauteil reicht oft kaum an den Kopf einer Stecknadel heran. Unser kleinster Quarz misst gerade einmal 1,6 auf 1,2 Millimeter! Hätten Sie gewusst, welches Bauteil auf dieser elektronischen Schaltung der Oszillator ist?

Nur der Fachmann weiß die verschiedenen Komponenten zu unterscheiden. Außerdem – so nackt bekommen wir die einzelnen Bauteile auf einer Schaltung zur Steuerung eines Fernsehers normalerweise nicht zu sehen. Trotz alledem müssen dem Quarz und dem Oszillator heute die Ehre zu Teil werden, die sie schon lange verdienen.

Ehre, wem Ehre gebührt, geben diese beiden Bauteile doch ohne viel Aufhebens tagein- tagaus den alles entscheidenden Takt in vielen Anwendungen vor. Stellen Sie sich vor, was geschehen würde, wenn ein findiger Tüftler das Frequenzbauteil vergessen würde oder der Quarz plötzlich aussetzt? Nicht auszudenken, das Drama wäre groß, die elektrische Schaltung müsste sofort notoperiert und auf die Intensivstation eingeliefert werden – ist diese Situation doch mit einer schweren Erkrankung des menschlichen Herzens, unserem eigenen Taktgeber, zu vergleichen.

Sie merken spätestens jetzt, wie elementar wichtig unsere Frequenzbauteile sind. Und mit der Einlieferung der elektrischen Schaltung auf die Intensivstation sind wir mittendrin im Geschehen in unserem Unternehmen, und zwar bei den erfahrenen Ingenieuren unseres technischen Supports, die dann mit geschultem Auge und jahrelanger Erfahrung in unserem Labor die Notoperation erfolgreich durchführen.

Aber beginnen wir doch von vorn, ganz von Anfang an. Was ist überhaupt ein Quarz und welche Erfolgsgeschichte hat dieses wertvolle Mineral in Villingen-Schwenningen bisher bereits geschrieben?

Quarz – das zweithäufigste Mineral der Erde
Quarz ist ein Mineral, das im chemischen Grundaufbau aus Siliziumdioxid besteht, und ist in seiner Beschaffenheit das zweithäufigste Mineral der Erdkruste. Wussten Sie, dass ein Quarz so hart ist, dass damit Glas geschnitten werden kann? Auf der bis 10 reichenden Härtegradskala nach Friedrich Mohs wird der Quarz bei 7 eingestuft – ein sehr hartes Mineral also. Zum Vergleich: Ein Diamant hat die Mohshärte 10 und bildet damit das obere Ende der Härtegradskala.

In der Industrie ist Quarz eines der wichtigsten Minerale und ein bedeutender Rohstoff für die Glas-, Zement- und Keramikindustrie. Quarzkies und gebrochener Quarz wird als Schleifmittel in Putzmitteln oder als Streusand verwendet. Darüber hinaus wird der Quarz seit alters her als Schmuckstein geschätzt. Amethyst, Bergkristall, Rauchquarz oder Ametrin sind beliebte Schmuck- und Energiesteine.

Der Quarz unter Spannung – die Entstehung eines sehr verlässlichen Taktgebers
Zu guter Letzt werden Quarze benötigt, um daraus kleinste Scheibchen, die so genannten Blanks, herauszuschneiden, die dann, verpackt in ein Gehäuse, in elektronischen Schaltungen oder in Quarzuhren als Taktgeber dienen. Denn das Mineral Quarz hat eine ganz besondere Eigenschaft: Wird an den Quarz eine elektrische Spannung angelegt, dann verformt der Quarz sich ein wenig. Sobald keine Spannung mehr vorliegt, nimmt der Quarz seine ursprüngliche Ausgangsform wieder ein. Wird jetzt eine Wechselspannung einer bestimmten Frequenz an den Quarz angelegt, so beginnt der Quarz stark zu schwingen. Diese Resonanzfrequenz ist sehr konstant und wird durch die Geometrie der Quarzscheibe bestimmt. Aufgrund dieser Eigenschaft ist der Quarz ein äußerst präziser Taktgeber. Und genau aus diesem Grund gibt der Quarz den Takt, untern anderem für Quarzuhren, an.

Was hat der Quarz mit Jauch zu tun?
Um dies zu verstehen, unternehmen wir eine kleine Reise durch die Geschichte, gehen zurück in die 1950er-Jahre und treffen dort Herbert Christian Jauch, einen findigen Unternehmer aus Schwenningen. In den 1950-er Jahren waren Uhren aus dem Schwarzwald weltweit gefragt. Herbert Christian Jauch, der Vater des heutigen Firmeninhabers und Geschäftsführers Thomas Jauch, gründet 1954 das Unternehmen als Zulieferer für die Schwarzwälder Uhrenindustrie. Als Handelsunternehmen übernimmt Jauch den Vertrieb der bei den Uhren-Herstellern gefragten Präzisionsdrehteile wie Achsen, Wellen und Zahnräder. In den 1970er-Jahren tritt die Mikroelektronik der Quarzuhren an die Stelle der Mechanik. Herbert C. Jauch erkennt das Potential dieses technischen Wandels und übernimmt 1974 die Motorala-Vertretung. Damit verschafft er der Uhrenindustrie im Südwesten den Zugang zu den heißbegehrten Uhrenquarzen. An dieser Stelle treffen wir also zum ersten Mal auf das besondere Material in Villingen-Schwenningen, das die Firmengeschichte des Unternehmens Jauch maßgeblich prägen wird.

Erweiterung des Produktportfolios – Taktgeber für viele Anwendungen in der Industrie
In den 1970ern ist der richtige Takt nicht nur bei Uhren gefragt. Der Einzug der Elektronik in andere Industriebereiche ermöglicht eine schnelle Erweiterung des Portfolios. Denn der technische Fortschritt ist durch die Elektronik nicht mehr aufzuhalten, was auch Jauch zugutekommt: Jauch wird ein Hauptlieferant der deutschen Unterhaltungselektronik, beliefert unter anderem die im Schwarzwald angesiedelten Saba-Werke und deutschlandweit zum Beispiel Grundig. So macht Jauch bereits zu dieser Zeit weltweit durch den Export von frequenzgebenden Bauteilen von Villingen-Schwenningen aus in alle Welt von sich reden.

Taktgeber von Jauch sind in der Telekommunikation, der Unterhaltungselektronik und der weißen Ware gefragt, werden in den ersten PCs und Spielekonsolen und im ersten Siemens-Handy verbaut. Die Erfahrung mit den Produkten und die Zusammenarbeit mit den Herstellern legen den Grundstein für die Entwicklung des Unternehmens zum internationalen Produzenten und Partner der Elektronikindustrie.

Mittlerweile hat Jauch nicht nur Quarze, sondern auch Quarz-Oszillatoren im Programm, um den technischen Anforderungen der verschiedenen Branchen gerecht werden zu können. Der Quarz-Oszillator ist ein Quarz kombiniert mit der benötigten elektronischen Schaltung, die den Quarz zum Schwingen bringt. Beide sind in einem Gehäuse vereinigt. Der Oszillator benötigt lediglich eine konstante Betriebsspannung und kann ohne weiteren Aufwand der darauffolgenden Schaltung aktiv einen äußerst präzisen Takt vorgeben.

Jauch erobert Asien
Hat Jauch in den Anfangsjahren die verschiedenen Branchen von Europa aus beliefert, kommt nun richtig Schwung in das Unternehmen aus Villingen-Schwenningen – die Reise nach Asien beginnt. Zur Produktion von Quarzen und Oszillatoren werden Kooperationen mit Herstellern in Japan und Taiwan eingegangen, schließlich eine eigene Niederlassung in Hongkong gegründet. Schnell kommt in der Elektronikindustrie die Nachfrage nach komplexeren frequenzgebenden Bauteilen auf. 1986 präsentiert Jauch den ersten Oszillator im Dual-Inline-(DIL-)Gehäuse. Durch die Kooperation mit JVC in Japan bekommt Jauch Zugang zur Oszillatortechnologie und liefert Quarzoszillatoren zum Beispiel für elektronische Schreibmaschinen der Traditionsmarke Triumph-Adler.

1987 übernimmt Thomas Jauch die Geschäftsführung und treibt die Entwicklung der Geschäftsbeziehungen zum asiatischen Raum voran. Wie auch sein Vater, Herbert C. Jauch, ist Thomas Jauch ein großer Visionär, seiner Zeit voraus und investiert schon früh in entscheidende Partnerschaften nach Asien. Verbindungen, aus denen heute längst langjährige Freundschaften gewachsen sind.

Aber zurück zur aufregenden Erfolgsgeschichte unserer Frequenzbauteile: 1988 wird das erste eigene Werk in Putian (China) für die Produktion des HC49/U eingeweiht. Bereits in diesem Jahr stellt Jauch seinen Kunden den ersten Quarz-Oszillator in SMD-Ausführung vor. SMD bedeutet „surface-mounted device“, zu Deutsch: oberflächenmontiertes Bauteil. Die flachen Kontaktflächen („Pads“) des Oszillators werden direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte gelötet, denn im Gegensatz zu den bedrahteten Oszillatoren werden bei SMD-Bauteilen keine Drahtanschlüsse mehr benötigt.
Der Pioniergeist, mit dem Jauch in Asien agiert, zahlt sich aus. In den darauffolgenden Jahren und in kurzer Folge entstehen Produktionsstätten für Standard-Quarze in Großserien, zahlreiche Kooperationen werden geschlossen, die bis heute bestehen. Aber auch in Europa geht die Entwicklung weiter: Am Stammsitz in Villingen-Schwenningen wird eine eigene Quarz-Fertigung aufgebaut.

Qualitätsanspruch „Made in Germany“
Die Voraussetzungen zu schaffen, um den hohen Qualitätsansprüchen, denen die Frequenzbauteile aus Deutschland gerecht werden, auch in der Produktionsserie in Fernost zuverlässig zu erfüllen, ist Herausforderung und Kern des Erfolges zugleich. Der Qualitätsanspruch „Made in Germany“ hält Einzug in die asiatischen Produktionen. 1993 startet die Produktion in Indonesien mit P. T. Great. Im Jahr 2000 übernimmt Jauch die Produktionsstätten des langjährigen japanischen Partners Meiden in Singapur und Malaysia für die High-End-Produktion von Low-Profile-SMD-Quarzen, wie beispielsweise den Bauformen MG3A, SMU2 und SMU3. Einige Jahre später erfolgt der Transfer der Produktionstechnologie nach Indonesien.

Qualität gibt Sicherheit – Vom Schwarzwald in die ganze Welt
Am Stammsitz in Villingen-Schwenningen sind heute die Entwicklung und Fertigung von Prototypen, hochwertigen Kleinserien und Mustern nach Kundenspezifikation angesiedelt. 2015 investierte Jauch in Deutschland in ein Programmiercenter für MEMS-Oszillatoren. Dort werden MEMS-Oszillatoren kundenspezifisch konfiguriert. MEMS, diese Abkürzung bedeutet „Micro Electro Mechanical System“, ein elektro-mechanisches System in Miniaturform, oft kleiner als ein Millimeter, das mechanische und elektrische Informationen verarbeiten kann.  Ein solch spezialisiertes elektro-mechanisches System ist der MEMS-Oszillator.

In China werden nach wie vor Standardquarze für mittlere und große Serien gefertigt. Auf diese Weise kann Jauch wie bisher den Qualitätsanspruch „Made in Germany“ über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg garantieren. Das große Produktions-Know-how des Unternehmens zeigt sich auch bei der Qualitätssicherung. Von geschulten Jauch-Mitarbeitern mit jahrelanger Erfahrung werden regelmäßige Auditierungen der Lieferanten und Partner in Asien durchgeführt. Und selbstverständlich werden nur hochwertigste, schnittwinkelvermessene Quarzscheiben („Blanks“) verwendet. Auch die Auswahl der Rohstoffe, der hochwertigen Quarze, liegt bei Jauch in den Händen des äußerst geschulten Fachpersonals, die ihr Handwerkszeug von der Pike auf gelernt haben. All diese Maßnahmen sorgen für eine permanent hohe Qualität der Frequenzbauteile und geben den Jauch-Kunden weltweit Sicherheit für ihren zuverlässigen Taktgeber.

Bei Jauch ist gut Quarz sein
Ein so verlässlicher Partner wie unsere zuverlässigen Quarze und Oszillatoren haben eine ebenso verlässliche und verständnisvolle technische Betreuung bei Jauch verdient. Nun sind wir wieder beim Anfang unserer Quarz-Reise angekommen – Sie erinnern sich an unsere Kollegen aus dem technischen Support? Unsere Techniker und Ingenieure sind es, die unsere Frequenzbauteile Tag für Tag hegen und pflegen. Hier ist gut Quarz sein!
Die Entscheidung für ein Frequenzbauteil von Jauch steht im Raum? Die Jauch-Spezialisten wissen, welcher Taktgeber bei welcher Anwendung die optimale Lösung ist. Die Design-In-Phase ist bereits vorangeschritten? Werden unsere Technikexperten mit ins Boot geholt, kann die auf den Kunden zugeschnittene Empfehlung für seine Schaltung rechtzeitig ausgesprochen werden. Das fertige Produkt ist bereits erstellt und bei vielen Endverbrauchern im Einsatz, und jetzt kommt es zu Schwierigkeiten bei der Takterzeugung? Unser technischer Support steht bereits parat, um die Schaltung im hauseigenen Labor auf Herz und Nieren zu untersuchen. Denn wie bereits eingangs erwähnt – das Frequenzbauteil eines Produktes ist so wichtig wie das menschliche Herz. An dieser Stelle darf an Qualität und technischem Know-how nicht gespart werden. Aus diesem Grund vertrauen seit über 60 Jahren Kunden und Freunde weltweit auf Bauteile aus dem Hause Jauch. Weil sie merken, wie sehr uns unsere Quarze, Oszillatoren und Kunden ans Herz gewachsen sind.

Folgen Sie uns auf unserer bewegenden Reise – es gibt noch so viel gemeinsam zu entdecken! Wir freuen uns auf genau Sie!