マイクロ機械パーツを製造する方法
【課題】パーツに触れる必要なしにパーツが時計などのデバイス内にいつでも載置できる状態となるように、パーツの機能的部分に触れることを回避させるパーツを、簡単に確実に事前組付けすることを可能にする方法を提供する。
【解決手段】マイクロ機械加工可能材料から構成される基板５３を用意するステップと、フォトリソグラフィを用いて、前記基板５３の全体にわたって機械パーツを含むパターンをエッチングするステップとを含む、機械パーツを製造する方法に関する。さらにこの方法は、マイクロ機械加工可能材料から構成される部分に触れる必要なしに、前記機械パーツがいつでも載置できる状態となるように、前記機械パーツの上にクリップ９１を組み付けるステップと、時計ムーブメントなどのデバイス内に前記機械パーツを載置するために基板５３から機械パーツをリリースするステップとを含む。
【解決手段】マイクロ機械加工可能材料から構成される基板５３を用意するステップと、フォトリソグラフィを用いて、前記基板５３の全体にわたって機械パーツを含むパターンをエッチングするステップとを含む、機械パーツを製造する方法に関する。さらにこの方法は、マイクロ機械加工可能材料から構成される部分に触れる必要なしに、前記機械パーツがいつでも載置できる状態となるように、前記機械パーツの上にクリップ９１を組み付けるステップと、時計ムーブメントなどのデバイス内に前記機械パーツを載置するために基板５３から機械パーツをリリースするステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ機械加工可能材料から構成される機械パーツを製造する方法に関し、より詳細には、時計を製造するために使用されるこのタイプのパーツを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶性のシリコン・ベース材料で時計用パーツを製造することが知られている。実際に、結晶シリコンのようなマイクロ機械加工可能物を使用することは、特に電子工学分野内の現行の方法における進歩により、製造精度に関して有利である。このように、ひげぜんまいを製造することは可能であり得るが、マイクロ機械加工可能材料のトライボロジー特性が不十分であることにより、マイクロ機械加工可能材料を時計のすべてのパーツに用いることは未だ可能ではない。さらに、現行の製造方法は、依然として実施が複雑であり、製造されたパーツに直接触れる必要があるため、これらのパーツに対して損傷を与えるリスクがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１つの目的は、パーツに触れる必要なしにパーツが時計などのデバイス内にいつでも載置できる状態となるように、パーツの機能的部分に触れることを回避してパーツを簡単かつ確実に事前組付けすることを可能にする方法を提案することにより、前述のすべてのまたは一部の欠点を解消することである。さらに、この方法により、ほとんどの機械的な時計用パーツに適用することが可能なマイクロ機械パーツを高品質に製造することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明は、
ａ）マイクロ機械加工可能材料から構成される基板を用意するステップと、
ｂ）フォトリソグラフィを用いて、前記基板の全体にわたって機械パーツを含むパターンをエッチングするステップと
を含む、機械パーツを製造する方法において、
ｃ）マイクロ機械加工可能材料から構成される部分に触れる必要なしに、前記パーツがいつでも載置できる状態となるように、前記パーツの上にクリップを組み付けるステップと、
ｄ）時計ムーブメントなどのデバイス内に前記パーツを載置するために前記基板から前記パーツをリリース（釈放）するステップと
をさらに含むことを特徴とする方法に関する。
【０００５】
本発明の他の有利な特徴によれば、
− ステップｃ）は、ｅ）フォークが前記パーツと協働するように、フォークが取り付けられたサポートの上に前記基板を載置するステップと、ｆ）サポートに載置されたパーツの上にクリップを組み付けるステップとを含む。
− ステップｅ）は、ｇ）アラインメント手段を用いて前記サポートに対して基板を案内して、前記基板を確実に配向させるステップと、ｈ）基板およびパーツを、少なくとも１つのピンおよびサポートに固定された前記フォークに対してそれぞれ摺動させて、前記少なくとも１つのピンのショルダおよび前記フォークにそれぞれ当接するようにして、クリップの組付けの準備をするステップとを含む。
− アラインメント手段は、ステップｇ）次いでステップｈ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンおよび前記フォークよりも高い位置に位置する。
− サポートは、ステップｇ）の案内を向上させるために複数のアラインメント手段を備える。
− この方法は、ステップｂ）とステップｃ）との間に、ｉ）前記エッチングされた基板の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベースの上に前記エッチングされた基板を載置するステップと、ｊ）前記パーツの外側面の上に、前記マイクロ機械加工可能材料よりも優れたトライボロジー特性を有するコーティングを堆積するステップとをさらに含む。
− ステップｈ）は、ｋ）アラインメント手段を用いて前記ベースに対して基板を案内して、前記基板を確実に配向させるステップと、ｉ）前記サポートに対して基板を高所に保持するために、前記サポートからある距離を置いて構成された少なくとも１つのピンの肩部に基板が当接するまで、サポートに固定された前記少なくとも１つのピンに対して基板を摺動させるステップとを含む。
− アラインメント手段は、ステップｋ）次いでステップｉ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンよりも高い位置に位置する。
− サポートは、ステップｋ）における案内を向上させるために複数のアラインメント手段を有する。
− ステップｂ）の際に、少なくとも１つの材料ブリッジが、パーツを基板に固定した状態に保つために、パターン中にエッチングされる。
− 前記少なくとも１つの材料ブリッジは、ステップｅ）を容易にすることを可能にする脆弱区域を生み出すように、パターンに連結された前記パーツの端部に幅細部分を有する。
− ステップｄ）は、前記少なくとも１つの材料ブリッジを破断させるように、パーツと基板とを相対移動させることによって達成される。
− 複数のパーツが、同一の基板から製造される。
− 前記マイクロ機械加工材料は、結晶シリコン、結晶シリカおよび結晶アルミナからなる群より選択される。
【０００６】
添付の図面を参照として、非限定的な示唆として与えられる以下の説明から、他の特徴および利点がさらに明瞭なものとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】フォトリソグラフィおよびエッチングの工程の後の基板の概略図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】本発明によるベースの上への組付け工程の概略図である。
【図４】コーティング堆積工程の概略図である。
【図５】本発明によるサポートの上への組付け工程の概略図である。
【図６】本発明によるクリップ組付け工程の概略図である。
【図７】本発明の方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図７に図示される例は、全体的に１で示される１つの方法の流れ図を示す。方法１は、マイクロ機械加工可能材料のベースから心部が構成される機械パーツ５１を製造するための６つの工程３、５、７、９、１１および１３から主として構成される。実際に、マイクロ機械加工可能材料は、その１マイクロメートル未満の精度により、例えば時計用のパーツなどの製造に特に有効であり、有利には、通常使用される金属材料の代替となる。
【０００９】
以下の説明においては、マイクロ機械加工可能材料は、例えば単結晶シリコン、石英などの結晶シリカ、またはコランダム（合成サファイアとも呼ばれる）などの結晶アルミナであってよい。他のマイクロ機械加工可能材料を想定することが可能であることは、明らかである。
【００１０】
工程３は、例えば電子コンポーネントを製造するために使用される単結晶シリコン・ウェハなどのマイクロ機械加工可能材料から構成される基板５３を選択することを含む。好ましくは、パーツ５１の最終厚さを適合化させるために、薄肉化段階が工程３に含まれる。この段階は、機械的または化学的バック・ラッピング技術によって達成されてよい。
【００１１】
工程５は、フォトリソグラフィとその後のエッチングとにより、基板５３全体にわたって製造すべき機械パーツ５１を含むパターン５０を作成することである。有利には、図１および図２において分かるように、パーツ５１のサイズよりも基板５３のサイズが大きいことにより、複数のパターン５０をエッチングすることが可能であり、したがって複数のパーツ５１を同一の基板５３から製造することが可能である。
【００１２】
図１および図２に図示される例においては、各機械パーツ５１は、時計用のがんぎ車である。当然ではあるが、方法１により、他の時計用パーツを製造することが可能であり、また、以下において説明されるように、複数の異なるパーツを同一基板５３の上に製造することも可能である。
【００１３】
工程７は、エッチングされた基板５３の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベース５５の上にエッチングされた基板５３を載置することを含む。この工程により、前記マイクロ機械加工可能材料よりも優れたトライボロジー特性を有するコーティングをパーツ５１の外側面の上に堆積することを含む工程９の実施が、容易になる。実際に、ベース５５よりも高い位置に基板５３を配置することにより、各パーツ５１の上部、厚さ部および下部がアクセス可能となるため、コーティングの堆積が容易になる。
【００１４】
工程９により、有利には任意の不十分なトライボロジー特性を有するマイクロ機械加工可能材料に代わるコーティングを、堆積することが可能となる。
【００１５】
例えば、このコーティングは、炭素同素体ベースのものであってよい。化学気相成長法（ＣＶＤ）による合成ダイヤモンドなどの結晶性炭素コーティングの堆積を想定することも可能である。また、物理蒸着法（ＰＶＤ）によりダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）などの非晶質炭素を堆積することも可能である。当然ながら、１つまたは複数の他の材料を、炭素の代替としてまたは炭素への追加として使用することが可能である。他の堆積方法を想定することもまた可能である。
【００１６】
工程１３は、マイクロ機械加工可能材料から構成されるパーツに触れる必要なしに、事前組付けされたパーツ５１がいつでも載置できる状態となるように、サポート８１を用いてパーツ５１上にクリップ９１を組み付けることを含む。
【００１７】
工程１１は、基板５３から各パーツ５１をリリース（釈放）することを含む。このように、方法１による図面に示される例においては、数十の機械パーツ５１を同一の基板５３の上に得ることが可能である。図１から図６に図示される例においては、例えば単結晶シリコンから心部が構成されるがんぎ車を得ることが可能であり、以下に説明される実施形態によれば、合成ダイヤモンドから構成される外側面および／または事前組付けされたクリップ９１を備えるがんぎ車を得ることが可能である。
【００１８】
次に、主要な工程３、５、７、９、１１および１３より、実施形態がそれぞれ説明される。第１の実施形態においては、方法１は、図７において単線により示される、連続する工程３、５、１３および１１を含む。第１の工程３は、マイクロ機械加工可能材料から構成される基板５３を選択することを含む。
【００１９】
第２の工程５は、フォトリソグラフィとその後のエッチングとにより、基板５３の全体にわたって製造すべき機械パーツ５１をそれぞれが備えるパターン５０を作成することを含む。図７の流れ図において示される第１の実施形態によれば、第２の工程５は、３つの段階１５、１７および１９を含む。
【００２０】
第１の段階１５においては、保護マスクが、基板５３の上に構成される。好ましくは、保護マスクは、感光性樹脂を用いて構成される。したがって、保護マスクは、作成すべき各パターン５０と一致する形状に前記マスクを構成するように選択的放射を用いて、形成される。この工程１５により、非常に正確に基板５３の上に選択的に、任意の平坦形状をエッチングすることが可能となる。
【００２１】
第２の段階１７においては、基板５３−保護マスク・アセンブリの異方性エッチングが実施される。好ましくは、深堀り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）が利用される。異方性エッチングは、前記保護マスクにより保護されない区域で、ほぼ直線状に基板５３をエッチングすることが可能である。好ましくは、第２の段階１７の際に、このエッチングは、基板５３の全厚にわたって、および場合によってはこのようなエッチングに適したマイクロ機械加工可能材料の結晶軸に沿って、実施される。
【００２２】
さらに、本発明によれば、好ましくは、図１および図２に図示されるような各パターン５０は、２つの材料ブリッジ５７を有する。これらのブリッジにより、工程１１に至るまで、基板５３に対してパーツ５１を定位置に保持することが可能となる。図２において確認できるように、材料ブリッジ５７は、リリース（釈放）工程１１を容易なものとすることを可能にする脆弱区域を生み出すために、パーツ５１のパターンに連結された端部に幅細部分を有する。
【００２３】
最後に、第１の実施形態によれば、また第２の段階１７は、基板５３中に、アラインメント手段の一部を形成する孔５９をエッチングするために利用される。図１に図示される例においては、３つの孔５９が、互いから約１２０度の位置におよび基板５３の端部付近に形成され、分散配置されているのが分かる。
【００２４】
第２の工程５の第３および最終の段階１９においては、保護マスクが、基板５３の表面から除去される。次いで、図１および図２に図示されるような２つの材料ブリッジ５７により基板５３に固定されるパーツ５１を有する複数のパターン５０を含む基板５３が、得られる。当然ながら、工程５においては、単一の材料ブリッジ５７または３つ以上の材料ブリッジ５７を作成することを想定することが可能である。
【００２５】
第１の実施形態によれば、第３の工程１３は、マイクロ機械加工可能材料から構成されるパーツに触れる必要なしに、事前組付けされたパーツ５１がいつでも載置できる状態となるように、サポート８１を用いてパーツ５１上にクリップ９１を組み付けることを含む。工程１３は、段階２５および２７を含む。
【００２６】
第１の段階２５は、フォーク８７が取り付けられたサポート８１の上に基板５３を載置し、それにより１つのフォーク８７の歯８２が、各パーツ５１と協働して、クリップ９１の組付けを容易にすることが含まれる。図５において確認できるように、まず初めに方向Ｄに沿ってサポート８１に基板５３を近づけるように移動させることにより、基板５３は、アラインメント手段を用いて方向Ｅに沿って案内されて、それにより基板５３は、サポート８１に対して確実に配向される。
【００２７】
好ましくは、アラインメント手段は、サポート８１に対してほぼ垂直に固定されたピン８５の延在部内に載置された斜角面コラム８０により形成され、この斜角面コラム８０は、工程５において基板５３中に構成された凹部５９の１つと協働する。好ましくは、方法１は、３つのアラインメント手段８０、５９により、第１の段階２５における案内を向上させることを含む。
【００２８】
第２におよび最終的に、並進方向Ｄに沿ってサポート８１の方に基板５３を近づけ続けることにより、基板５３次いで各パーツ５１がそれぞれ、共にサポート８１に固定される各ピン８５および各フォーク８７に対して摺動する。第２の期間は、基板５３および各パーツ５１が、各ピン８５の肩部８８および、歯８２によって画定されたスペース８４の底部に形成される各フォーク８７の肩部に当接したときに終了する。
【００２９】
段階２５の終了時である図５において確認できるように、基板５３および（依然として基板５３に固定されたままの）各パーツ５１は、安定的に配置され、その自由度は、並進方向Ｄの方向に上方にのみとなる。図２の右最上部のパターンの上に示される例においては、フォーク８７の３つの歯８２を見ることが可能であり、３つの歯８２の形状は、がんぎ車５１の２つのアームの間の空きスペースに対応する。当然ながら、フォーク８７は、製造するパーツ５１に応じて適合化される。好ましくは、サポート８１は、例えばプラスチック・ポリマーなど、パーツ５１に損傷を与えない材料から形成される。
【００３０】
好ましくは、アラインメント手段８０、５９は、第１の局面次いで第２の局面の連続性を保証するように、ピン８５およびフォーク８７よりも垂直方向に高い位置に位置する。
【００３１】
第３の工程１３の第２の段階２７においては、クリップ９１が、各パーツ５１の上に組み付けられる。図６に図示される例においては、第１の組み付けられたパーツ５１と、右側の、クリップ９１がまだ組み付けられていない第２のパーツ５１とを見ることができる。当然のことではあるが、図６は、理解をさらに促すために用いられる。実際には、クリップ９１の組付けは、ピンセット８９を用いた１つごとの組付けに限定されるべきではなく、当然ながら、自動機械を用いて各パーツ５１に対して一斉に行うことが可能である。
【００３２】
右側のまだ組み付けられていないパーツ５１において分かるように、まず初めに、クリップ９１は、歯８２によって画定されたスペース８４内に収容されたパーツ５１の穿孔中央部６９の方向に、並進方向Ｆに沿って移動される。好ましくは、中央部６９に対するクリップ９１の最大並進移動は、スペース８４の延在部として構成された孔８６の深さによって範囲を限定され、それによりクリップ９１は、パーツ５１に対して確実に載置される。
【００３３】
第２に、すべてのクリップ９１が、すべてのパーツ５１の上に配置されると、クリップ９１およびパーツ５１は、例えば、各クリップ９１に関連付けされる中央部６９の中に各クリップ９１を固定する効果を有する各クリップ９１の上に存在する接着剤が重合するように、炉内で加熱されることによって、最終的に互いに固着される。
【００３４】
このようにして、工程１３の終了時に、事前組付けされた各パターン５０のパーツ５１を含む基板５３が得られる。有利には、本発明によれば、数十のパーツ５１を依然として共に取り扱うことが可能であり、例えば時計ムーブメントなどのデバイスの生産ラインに直接的に、サポート８１と共に、またはサポート８１を伴わずに供給することが可能である。
【００３５】
第４のおよび最後の工程１１は、材料ブリッジ５７を破断するために、パーツ５１と基板５３と間に相対移動を生じさせることを含む。有利には、本発明によれば、この移動は、直接クリップ９１を引くことにより達成することが可能であり、これにより、マイクロ機械加工可能材料に触れることなく、各パーツ５１を最終載置することが可能になる。したがって、工程１１は、ピンセットを用いて手動的に、または自動機械を用いて実現することが可能である。
【００３６】
図１および図２に図示される例においては、パーツ５１は、がんぎ車であり、クリップ９１は、その枢動軸である。しかし、本発明はそれにまったく限定されず、例としては、クリップ９１が枢動ピンとは異なる機能パーツであることが可能であるのと同様に、パーツ５１は、別のタイプの歯車列、冠歯車、さらにはひげぜんまい−ひげ玉アセンブリであることが可能である。
【００３７】
第２の実施形態は、マイクロ機械加工可能材料がパーツ５１の意図される用途に対して不十分なトライボロジー特性を有する場合のために提供される。第２の実施形態においては、方法１は、図７において二重線により示されるように、連続する工程３、５、７、９、１３および１１を含む。第１の工程３、５は、第１の実施形態と比較して変更はない。図７に図示されるように、第２の実施形態は、第１の実施形態におけるように工程５から工程１３に進む代わりに、まず工程７および９を経て、その後に工程１３に進む。これにより、基板５３のパーツ５１のそれぞれの上にコーティングを堆積することが可能となるので有利である。
【００３８】
第２の実施形態によれば、第３の工程７は、堆積工程９の準備をするために、基板５３の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベース５５の上にエッチングされた基板５３を載置することを含む。工程７は、段階２１および２３を含む。
【００３９】
図３は、第２の実施形態による一例のベース５５を図示する。ベース５５は、プレートであり、このプレートの材料は、例えばセラミックなど、工程９の温度に耐えることが可能である。ベース５５に対して基板５３を高所に保持するために、ベースは、工程５の際に基板５３中に構成される孔５９と協働するピン６１を有する。ベース５５と同一の理由により、好ましくは、ピン６１は、タングステンまたはタンタルから構成される。
【００４０】
好ましくは、概して円筒形のピン６１はそれぞれ、低部６３を有し、この低部６３は、肩部６７によって、低部６３より小さな部分である高部６５に連結される。低部６３は、固定的な態様で、ベース５５中にほぼ垂直に載置される。高部６５の延在部には、以下において言及されるアラインメント手段に属する斜角面コラム６０が存在する。
【００４１】
図３において分かるように、第１の段階２１においては、基板５３を方向Ａに沿ってベース５５に近づけるように移動させることにより、基板５３は、アラインメント手段を用いて方向Ｂに沿って案内され、それにより基板５３は、ベース５５に対して確実に配向される。
【００４２】
好ましくは、アラインメント手段は、凹部５９の１つと共同する斜角面コラム６０によって形成される。好ましくは、方法１は、３つのアラインメント手段６０、５９により、第１の段階２１における案内を向上させることを含む。
【００４３】
第２の段階２３においては、並進方向Ａに沿って近接移動し続けながら、基板５３は、基板５３が各ピン６１の肩部６７にほぼ当接するまで、ピン６１の各高部６５に対して摺動する。工程７の終了時である図３において分かるように、基板５３は、安定的に置かれ、その自由度は、並進方向Ａの方に上方にのみとなる。
【００４４】
図２に図示される例においては、右最下部のおよび左最上部のパターン５０の上に、アラインメント手段コラム６０−孔５９の変形例を見ることが可能である。この変形例は、基板５３の端部のスペースに孔５９を構成することが不可能である場合に提供される。この変形例によれば、パターン５０の空部とそれぞれ協働する２つのコラム９３、９７が提供される。好ましくは、２つのパターン５０は、互いから可能な限り離れており、各パターン５０は、基板５３の端部の付近に位置する。図２に図示される例においては、ほぼ三角形状の各コラム９３および９７が、中心対称に沿ってそれぞれ異なるパターン５０と協働して、工程２１における案内を向上させることが分かる。好ましくは、この対称は、基板５３の中心に対して実現され、図１に図示される例の左最上部および右最下部のパターン５０を用いる。
【００４５】
好ましくは、アラインメント手段６０、５９、９３、９７は、段階２１次いで段階２３の連続性を保証するように、ピン６１よりも垂直方向に高い位置に位置する。
【００４６】
第２の実施形態によれば、第４の工程９は、各パーツ５１の外側面の上にコーティングを堆積することを含む。上述において説明されたように、例えばコーティングは、特に各パーツ５１の摩擦係数を低下させることによって各パーツ５１のトライボロジーを向上させる炭素同素体であってよい。図４において矢印Ｃにより示されるように、工程９においては、基板５３を高所に配置する工程７により、および工程５において基板５３を貫通するまでエッチングしたことにより、コーティングは、基板５３の下方に、基板５３の厚さ部分の間に、および基板５３の上方に堆積される。
【００４７】
工程９の終了時に、基板５３は、ベース５５から取り外され、次いで第２の実施形態は、第１の実施形態と同一の様式で工程１３を実施する。このようにして、工程１３の終了時には、堆積によってコーティングされ、クリップ９１を事前組付けされた、各パターン５０のマイクロ機械加工可能材料からなるパーツ５１を含む基板５３が得られる。有利には、本発明によれば、数十のパーツ５１を依然として共に取り扱うことが可能であり、例えば時計ムーブメントなどのデバイスの組付けラインに直接的に、サポート８１と共に、またはサポート８１を伴わずに供給することが可能である。
【００４８】
第６のおよび最後の工程１１は、材料ブリッジ５７を破断するために、パーツ５１と基板５３と間に相対移動を生じさせることを含む。有利には、本発明によれば、この移動は、直接クリップ９１を引くことにより実現することが可能であり、これにより、マイクロ機械加工可能材料および／または堆積されたコーティングに触れることなく、各パーツ５１を最終組付けすることが可能になる。したがって、工程１１は、ピンセットを用いて手動的に、または自動機械を用いて実現することが可能である。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態による本発明は、図１および図２に図示されるようながんぎ車に限定されない。
【００４９】
当然ながら、本発明は、示された例に限定されず、当業者には明らかになろう様々な変形および変更を行うことが可能である。特に、図７において三重線により示されるように、連続する工程３、５、７、９および１１を含む方法１の第３の実施形態を想定することが可能である。この第３の実施形態により、堆積されたコーティングを有するパーツ５１が製作されるが、第１および第２の実施形態においては存在するクリップ９１などの把持手段を欠いているため、工程１１の実施は比較的困難になる。この場合、工程１１は、前記パーツを回収するために、材料ブリッジ５７が破断するように材料ブリッジ５７に対して応力を加えることを含むことが可能である。
【００５０】
パーツ５１が最終工程１１において基板５３からようやく取り外されるため、本発明によって各工程間の編成の簡易化をもたらすことが可能であることが、この３つの変形形態により示される。この利点は、各工程間において基板５３だけを扱うことにより、数十のパーツ５１を移動させることが可能であることである。
【符号の説明】
【００５１】
１ 方法； ３，５，７，９，１１，１３ 工程；
１５，１７，１９，２１，２３，２４，２５，２６，２７ 段階； ５０ パターン；
５１ 機械パーツ； ５３ 基板； ５５ ベース； ５７ 材料ブリッジ；
５９ 孔； ６０ 斜角面コラム； ６１ ピン； ６３ 低部； ６５ 高部；
６７ 肩部； ６９ 孔； ８０ 斜角面コラム； ８１ サポート； ８２ 歯；
８４ スペース； ８５ ピン； ８６ 孔； ８７ フォーク； ８８ 肩部；
８９ ピンセット； ９１ クリップ； ９３ コラム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ機械加工可能材料から構成される機械パーツを製造する方法に関し、より詳細には、時計を製造するために使用されるこのタイプのパーツを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶性のシリコン・ベース材料で時計用パーツを製造することが知られている。実際に、結晶シリコンのようなマイクロ機械加工可能物を使用することは、特に電子工学分野内の現行の方法における進歩により、製造精度に関して有利である。このように、ひげぜんまいを製造することは可能であり得るが、マイクロ機械加工可能材料のトライボロジー特性が不十分であることにより、マイクロ機械加工可能材料を時計のすべてのパーツに用いることは未だ可能ではない。さらに、現行の製造方法は、依然として実施が複雑であり、製造されたパーツに直接触れる必要があるため、これらのパーツに対して損傷を与えるリスクがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１つの目的は、パーツに触れる必要なしにパーツが時計などのデバイス内にいつでも載置できる状態となるように、パーツの機能的部分に触れることを回避してパーツを簡単かつ確実に事前組付けすることを可能にする方法を提案することにより、前述のすべてのまたは一部の欠点を解消することである。さらに、この方法により、ほとんどの機械的な時計用パーツに適用することが可能なマイクロ機械パーツを高品質に製造することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明は、
ａ）マイクロ機械加工可能材料から構成される基板を用意するステップと、
ｂ）フォトリソグラフィを用いて、前記基板の全体にわたって機械パーツを含むパターンをエッチングするステップと
を含む、機械パーツを製造する方法において、
ｃ）マイクロ機械加工可能材料から構成される部分に触れる必要なしに、前記パーツがいつでも載置できる状態となるように、前記パーツの上にクリップを組み付けるステップと、
ｄ）時計ムーブメントなどのデバイス内に前記パーツを載置するために前記基板から前記パーツをリリース（釈放）するステップと
をさらに含むことを特徴とする方法に関する。
【０００５】
本発明の他の有利な特徴によれば、
− ステップｃ）は、ｅ）フォークが前記パーツと協働するように、フォークが取り付けられたサポートの上に前記基板を載置するステップと、ｆ）サポートに載置されたパーツの上にクリップを組み付けるステップとを含む。
− ステップｅ）は、ｇ）アラインメント手段を用いて前記サポートに対して基板を案内して、前記基板を確実に配向させるステップと、ｈ）基板およびパーツを、少なくとも１つのピンおよびサポートに固定された前記フォークに対してそれぞれ摺動させて、前記少なくとも１つのピンのショルダおよび前記フォークにそれぞれ当接するようにして、クリップの組付けの準備をするステップとを含む。
− アラインメント手段は、ステップｇ）次いでステップｈ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンおよび前記フォークよりも高い位置に位置する。
− サポートは、ステップｇ）の案内を向上させるために複数のアラインメント手段を備える。
− この方法は、ステップｂ）とステップｃ）との間に、ｉ）前記エッチングされた基板の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベースの上に前記エッチングされた基板を載置するステップと、ｊ）前記パーツの外側面の上に、前記マイクロ機械加工可能材料よりも優れたトライボロジー特性を有するコーティングを堆積するステップとをさらに含む。
− ステップｈ）は、ｋ）アラインメント手段を用いて前記ベースに対して基板を案内して、前記基板を確実に配向させるステップと、ｉ）前記サポートに対して基板を高所に保持するために、前記サポートからある距離を置いて構成された少なくとも１つのピンの肩部に基板が当接するまで、サポートに固定された前記少なくとも１つのピンに対して基板を摺動させるステップとを含む。
− アラインメント手段は、ステップｋ）次いでステップｉ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンよりも高い位置に位置する。
− サポートは、ステップｋ）における案内を向上させるために複数のアラインメント手段を有する。
− ステップｂ）の際に、少なくとも１つの材料ブリッジが、パーツを基板に固定した状態に保つために、パターン中にエッチングされる。
− 前記少なくとも１つの材料ブリッジは、ステップｅ）を容易にすることを可能にする脆弱区域を生み出すように、パターンに連結された前記パーツの端部に幅細部分を有する。
− ステップｄ）は、前記少なくとも１つの材料ブリッジを破断させるように、パーツと基板とを相対移動させることによって達成される。
− 複数のパーツが、同一の基板から製造される。
− 前記マイクロ機械加工材料は、結晶シリコン、結晶シリカおよび結晶アルミナからなる群より選択される。
【０００６】
添付の図面を参照として、非限定的な示唆として与えられる以下の説明から、他の特徴および利点がさらに明瞭なものとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】フォトリソグラフィおよびエッチングの工程の後の基板の概略図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】本発明によるベースの上への組付け工程の概略図である。
【図４】コーティング堆積工程の概略図である。
【図５】本発明によるサポートの上への組付け工程の概略図である。
【図６】本発明によるクリップ組付け工程の概略図である。
【図７】本発明の方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図７に図示される例は、全体的に１で示される１つの方法の流れ図を示す。方法１は、マイクロ機械加工可能材料のベースから心部が構成される機械パーツ５１を製造するための６つの工程３、５、７、９、１１および１３から主として構成される。実際に、マイクロ機械加工可能材料は、その１マイクロメートル未満の精度により、例えば時計用のパーツなどの製造に特に有効であり、有利には、通常使用される金属材料の代替となる。
【０００９】
以下の説明においては、マイクロ機械加工可能材料は、例えば単結晶シリコン、石英などの結晶シリカ、またはコランダム（合成サファイアとも呼ばれる）などの結晶アルミナであってよい。他のマイクロ機械加工可能材料を想定することが可能であることは、明らかである。
【００１０】
工程３は、例えば電子コンポーネントを製造するために使用される単結晶シリコン・ウェハなどのマイクロ機械加工可能材料から構成される基板５３を選択することを含む。好ましくは、パーツ５１の最終厚さを適合化させるために、薄肉化段階が工程３に含まれる。この段階は、機械的または化学的バック・ラッピング技術によって達成されてよい。
【００１１】
工程５は、フォトリソグラフィとその後のエッチングとにより、基板５３全体にわたって製造すべき機械パーツ５１を含むパターン５０を作成することである。有利には、図１および図２において分かるように、パーツ５１のサイズよりも基板５３のサイズが大きいことにより、複数のパターン５０をエッチングすることが可能であり、したがって複数のパーツ５１を同一の基板５３から製造することが可能である。
【００１２】
図１および図２に図示される例においては、各機械パーツ５１は、時計用のがんぎ車である。当然ではあるが、方法１により、他の時計用パーツを製造することが可能であり、また、以下において説明されるように、複数の異なるパーツを同一基板５３の上に製造することも可能である。
【００１３】
工程７は、エッチングされた基板５３の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベース５５の上にエッチングされた基板５３を載置することを含む。この工程により、前記マイクロ機械加工可能材料よりも優れたトライボロジー特性を有するコーティングをパーツ５１の外側面の上に堆積することを含む工程９の実施が、容易になる。実際に、ベース５５よりも高い位置に基板５３を配置することにより、各パーツ５１の上部、厚さ部および下部がアクセス可能となるため、コーティングの堆積が容易になる。
【００１４】
工程９により、有利には任意の不十分なトライボロジー特性を有するマイクロ機械加工可能材料に代わるコーティングを、堆積することが可能となる。
【００１５】
例えば、このコーティングは、炭素同素体ベースのものであってよい。化学気相成長法（ＣＶＤ）による合成ダイヤモンドなどの結晶性炭素コーティングの堆積を想定することも可能である。また、物理蒸着法（ＰＶＤ）によりダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）などの非晶質炭素を堆積することも可能である。当然ながら、１つまたは複数の他の材料を、炭素の代替としてまたは炭素への追加として使用することが可能である。他の堆積方法を想定することもまた可能である。
【００１６】
工程１３は、マイクロ機械加工可能材料から構成されるパーツに触れる必要なしに、事前組付けされたパーツ５１がいつでも載置できる状態となるように、サポート８１を用いてパーツ５１上にクリップ９１を組み付けることを含む。
【００１７】
工程１１は、基板５３から各パーツ５１をリリース（釈放）することを含む。このように、方法１による図面に示される例においては、数十の機械パーツ５１を同一の基板５３の上に得ることが可能である。図１から図６に図示される例においては、例えば単結晶シリコンから心部が構成されるがんぎ車を得ることが可能であり、以下に説明される実施形態によれば、合成ダイヤモンドから構成される外側面および／または事前組付けされたクリップ９１を備えるがんぎ車を得ることが可能である。
【００１８】
次に、主要な工程３、５、７、９、１１および１３より、実施形態がそれぞれ説明される。第１の実施形態においては、方法１は、図７において単線により示される、連続する工程３、５、１３および１１を含む。第１の工程３は、マイクロ機械加工可能材料から構成される基板５３を選択することを含む。
【００１９】
第２の工程５は、フォトリソグラフィとその後のエッチングとにより、基板５３の全体にわたって製造すべき機械パーツ５１をそれぞれが備えるパターン５０を作成することを含む。図７の流れ図において示される第１の実施形態によれば、第２の工程５は、３つの段階１５、１７および１９を含む。
【００２０】
第１の段階１５においては、保護マスクが、基板５３の上に構成される。好ましくは、保護マスクは、感光性樹脂を用いて構成される。したがって、保護マスクは、作成すべき各パターン５０と一致する形状に前記マスクを構成するように選択的放射を用いて、形成される。この工程１５により、非常に正確に基板５３の上に選択的に、任意の平坦形状をエッチングすることが可能となる。
【００２１】
第２の段階１７においては、基板５３−保護マスク・アセンブリの異方性エッチングが実施される。好ましくは、深堀り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）が利用される。異方性エッチングは、前記保護マスクにより保護されない区域で、ほぼ直線状に基板５３をエッチングすることが可能である。好ましくは、第２の段階１７の際に、このエッチングは、基板５３の全厚にわたって、および場合によってはこのようなエッチングに適したマイクロ機械加工可能材料の結晶軸に沿って、実施される。
【００２２】
さらに、本発明によれば、好ましくは、図１および図２に図示されるような各パターン５０は、２つの材料ブリッジ５７を有する。これらのブリッジにより、工程１１に至るまで、基板５３に対してパーツ５１を定位置に保持することが可能となる。図２において確認できるように、材料ブリッジ５７は、リリース（釈放）工程１１を容易なものとすることを可能にする脆弱区域を生み出すために、パーツ５１のパターンに連結された端部に幅細部分を有する。
【００２３】
最後に、第１の実施形態によれば、また第２の段階１７は、基板５３中に、アラインメント手段の一部を形成する孔５９をエッチングするために利用される。図１に図示される例においては、３つの孔５９が、互いから約１２０度の位置におよび基板５３の端部付近に形成され、分散配置されているのが分かる。
【００２４】
第２の工程５の第３および最終の段階１９においては、保護マスクが、基板５３の表面から除去される。次いで、図１および図２に図示されるような２つの材料ブリッジ５７により基板５３に固定されるパーツ５１を有する複数のパターン５０を含む基板５３が、得られる。当然ながら、工程５においては、単一の材料ブリッジ５７または３つ以上の材料ブリッジ５７を作成することを想定することが可能である。
【００２５】
第１の実施形態によれば、第３の工程１３は、マイクロ機械加工可能材料から構成されるパーツに触れる必要なしに、事前組付けされたパーツ５１がいつでも載置できる状態となるように、サポート８１を用いてパーツ５１上にクリップ９１を組み付けることを含む。工程１３は、段階２５および２７を含む。
【００２６】
第１の段階２５は、フォーク８７が取り付けられたサポート８１の上に基板５３を載置し、それにより１つのフォーク８７の歯８２が、各パーツ５１と協働して、クリップ９１の組付けを容易にすることが含まれる。図５において確認できるように、まず初めに方向Ｄに沿ってサポート８１に基板５３を近づけるように移動させることにより、基板５３は、アラインメント手段を用いて方向Ｅに沿って案内されて、それにより基板５３は、サポート８１に対して確実に配向される。
【００２７】
好ましくは、アラインメント手段は、サポート８１に対してほぼ垂直に固定されたピン８５の延在部内に載置された斜角面コラム８０により形成され、この斜角面コラム８０は、工程５において基板５３中に構成された凹部５９の１つと協働する。好ましくは、方法１は、３つのアラインメント手段８０、５９により、第１の段階２５における案内を向上させることを含む。
【００２８】
第２におよび最終的に、並進方向Ｄに沿ってサポート８１の方に基板５３を近づけ続けることにより、基板５３次いで各パーツ５１がそれぞれ、共にサポート８１に固定される各ピン８５および各フォーク８７に対して摺動する。第２の期間は、基板５３および各パーツ５１が、各ピン８５の肩部８８および、歯８２によって画定されたスペース８４の底部に形成される各フォーク８７の肩部に当接したときに終了する。
【００２９】
段階２５の終了時である図５において確認できるように、基板５３および（依然として基板５３に固定されたままの）各パーツ５１は、安定的に配置され、その自由度は、並進方向Ｄの方向に上方にのみとなる。図２の右最上部のパターンの上に示される例においては、フォーク８７の３つの歯８２を見ることが可能であり、３つの歯８２の形状は、がんぎ車５１の２つのアームの間の空きスペースに対応する。当然ながら、フォーク８７は、製造するパーツ５１に応じて適合化される。好ましくは、サポート８１は、例えばプラスチック・ポリマーなど、パーツ５１に損傷を与えない材料から形成される。
【００３０】
好ましくは、アラインメント手段８０、５９は、第１の局面次いで第２の局面の連続性を保証するように、ピン８５およびフォーク８７よりも垂直方向に高い位置に位置する。
【００３１】
第３の工程１３の第２の段階２７においては、クリップ９１が、各パーツ５１の上に組み付けられる。図６に図示される例においては、第１の組み付けられたパーツ５１と、右側の、クリップ９１がまだ組み付けられていない第２のパーツ５１とを見ることができる。当然のことではあるが、図６は、理解をさらに促すために用いられる。実際には、クリップ９１の組付けは、ピンセット８９を用いた１つごとの組付けに限定されるべきではなく、当然ながら、自動機械を用いて各パーツ５１に対して一斉に行うことが可能である。
【００３２】
右側のまだ組み付けられていないパーツ５１において分かるように、まず初めに、クリップ９１は、歯８２によって画定されたスペース８４内に収容されたパーツ５１の穿孔中央部６９の方向に、並進方向Ｆに沿って移動される。好ましくは、中央部６９に対するクリップ９１の最大並進移動は、スペース８４の延在部として構成された孔８６の深さによって範囲を限定され、それによりクリップ９１は、パーツ５１に対して確実に載置される。
【００３３】
第２に、すべてのクリップ９１が、すべてのパーツ５１の上に配置されると、クリップ９１およびパーツ５１は、例えば、各クリップ９１に関連付けされる中央部６９の中に各クリップ９１を固定する効果を有する各クリップ９１の上に存在する接着剤が重合するように、炉内で加熱されることによって、最終的に互いに固着される。
【００３４】
このようにして、工程１３の終了時に、事前組付けされた各パターン５０のパーツ５１を含む基板５３が得られる。有利には、本発明によれば、数十のパーツ５１を依然として共に取り扱うことが可能であり、例えば時計ムーブメントなどのデバイスの生産ラインに直接的に、サポート８１と共に、またはサポート８１を伴わずに供給することが可能である。
【００３５】
第４のおよび最後の工程１１は、材料ブリッジ５７を破断するために、パーツ５１と基板５３と間に相対移動を生じさせることを含む。有利には、本発明によれば、この移動は、直接クリップ９１を引くことにより達成することが可能であり、これにより、マイクロ機械加工可能材料に触れることなく、各パーツ５１を最終載置することが可能になる。したがって、工程１１は、ピンセットを用いて手動的に、または自動機械を用いて実現することが可能である。
【００３６】
図１および図２に図示される例においては、パーツ５１は、がんぎ車であり、クリップ９１は、その枢動軸である。しかし、本発明はそれにまったく限定されず、例としては、クリップ９１が枢動ピンとは異なる機能パーツであることが可能であるのと同様に、パーツ５１は、別のタイプの歯車列、冠歯車、さらにはひげぜんまい−ひげ玉アセンブリであることが可能である。
【００３７】
第２の実施形態は、マイクロ機械加工可能材料がパーツ５１の意図される用途に対して不十分なトライボロジー特性を有する場合のために提供される。第２の実施形態においては、方法１は、図７において二重線により示されるように、連続する工程３、５、７、９、１３および１１を含む。第１の工程３、５は、第１の実施形態と比較して変更はない。図７に図示されるように、第２の実施形態は、第１の実施形態におけるように工程５から工程１３に進む代わりに、まず工程７および９を経て、その後に工程１３に進む。これにより、基板５３のパーツ５１のそれぞれの上にコーティングを堆積することが可能となるので有利である。
【００３８】
第２の実施形態によれば、第３の工程７は、堆積工程９の準備をするために、基板５３の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベース５５の上にエッチングされた基板５３を載置することを含む。工程７は、段階２１および２３を含む。
【００３９】
図３は、第２の実施形態による一例のベース５５を図示する。ベース５５は、プレートであり、このプレートの材料は、例えばセラミックなど、工程９の温度に耐えることが可能である。ベース５５に対して基板５３を高所に保持するために、ベースは、工程５の際に基板５３中に構成される孔５９と協働するピン６１を有する。ベース５５と同一の理由により、好ましくは、ピン６１は、タングステンまたはタンタルから構成される。
【００４０】
好ましくは、概して円筒形のピン６１はそれぞれ、低部６３を有し、この低部６３は、肩部６７によって、低部６３より小さな部分である高部６５に連結される。低部６３は、固定的な態様で、ベース５５中にほぼ垂直に載置される。高部６５の延在部には、以下において言及されるアラインメント手段に属する斜角面コラム６０が存在する。
【００４１】
図３において分かるように、第１の段階２１においては、基板５３を方向Ａに沿ってベース５５に近づけるように移動させることにより、基板５３は、アラインメント手段を用いて方向Ｂに沿って案内され、それにより基板５３は、ベース５５に対して確実に配向される。
【００４２】
好ましくは、アラインメント手段は、凹部５９の１つと共同する斜角面コラム６０によって形成される。好ましくは、方法１は、３つのアラインメント手段６０、５９により、第１の段階２１における案内を向上させることを含む。
【００４３】
第２の段階２３においては、並進方向Ａに沿って近接移動し続けながら、基板５３は、基板５３が各ピン６１の肩部６７にほぼ当接するまで、ピン６１の各高部６５に対して摺動する。工程７の終了時である図３において分かるように、基板５３は、安定的に置かれ、その自由度は、並進方向Ａの方に上方にのみとなる。
【００４４】
図２に図示される例においては、右最下部のおよび左最上部のパターン５０の上に、アラインメント手段コラム６０−孔５９の変形例を見ることが可能である。この変形例は、基板５３の端部のスペースに孔５９を構成することが不可能である場合に提供される。この変形例によれば、パターン５０の空部とそれぞれ協働する２つのコラム９３、９７が提供される。好ましくは、２つのパターン５０は、互いから可能な限り離れており、各パターン５０は、基板５３の端部の付近に位置する。図２に図示される例においては、ほぼ三角形状の各コラム９３および９７が、中心対称に沿ってそれぞれ異なるパターン５０と協働して、工程２１における案内を向上させることが分かる。好ましくは、この対称は、基板５３の中心に対して実現され、図１に図示される例の左最上部および右最下部のパターン５０を用いる。
【００４５】
好ましくは、アラインメント手段６０、５９、９３、９７は、段階２１次いで段階２３の連続性を保証するように、ピン６１よりも垂直方向に高い位置に位置する。
【００４６】
第２の実施形態によれば、第４の工程９は、各パーツ５１の外側面の上にコーティングを堆積することを含む。上述において説明されたように、例えばコーティングは、特に各パーツ５１の摩擦係数を低下させることによって各パーツ５１のトライボロジーを向上させる炭素同素体であってよい。図４において矢印Ｃにより示されるように、工程９においては、基板５３を高所に配置する工程７により、および工程５において基板５３を貫通するまでエッチングしたことにより、コーティングは、基板５３の下方に、基板５３の厚さ部分の間に、および基板５３の上方に堆積される。
【００４７】
工程９の終了時に、基板５３は、ベース５５から取り外され、次いで第２の実施形態は、第１の実施形態と同一の様式で工程１３を実施する。このようにして、工程１３の終了時には、堆積によってコーティングされ、クリップ９１を事前組付けされた、各パターン５０のマイクロ機械加工可能材料からなるパーツ５１を含む基板５３が得られる。有利には、本発明によれば、数十のパーツ５１を依然として共に取り扱うことが可能であり、例えば時計ムーブメントなどのデバイスの組付けラインに直接的に、サポート８１と共に、またはサポート８１を伴わずに供給することが可能である。
【００４８】
第６のおよび最後の工程１１は、材料ブリッジ５７を破断するために、パーツ５１と基板５３と間に相対移動を生じさせることを含む。有利には、本発明によれば、この移動は、直接クリップ９１を引くことにより実現することが可能であり、これにより、マイクロ機械加工可能材料および／または堆積されたコーティングに触れることなく、各パーツ５１を最終組付けすることが可能になる。したがって、工程１１は、ピンセットを用いて手動的に、または自動機械を用いて実現することが可能である。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態による本発明は、図１および図２に図示されるようながんぎ車に限定されない。
【００４９】
当然ながら、本発明は、示された例に限定されず、当業者には明らかになろう様々な変形および変更を行うことが可能である。特に、図７において三重線により示されるように、連続する工程３、５、７、９および１１を含む方法１の第３の実施形態を想定することが可能である。この第３の実施形態により、堆積されたコーティングを有するパーツ５１が製作されるが、第１および第２の実施形態においては存在するクリップ９１などの把持手段を欠いているため、工程１１の実施は比較的困難になる。この場合、工程１１は、前記パーツを回収するために、材料ブリッジ５７が破断するように材料ブリッジ５７に対して応力を加えることを含むことが可能である。
【００５０】
パーツ５１が最終工程１１において基板５３からようやく取り外されるため、本発明によって各工程間の編成の簡易化をもたらすことが可能であることが、この３つの変形形態により示される。この利点は、各工程間において基板５３だけを扱うことにより、数十のパーツ５１を移動させることが可能であることである。
【符号の説明】
【００５１】
１ 方法； ３，５，７，９，１１，１３ 工程；
１５，１７，１９，２１，２３，２４，２５，２６，２７ 段階； ５０ パターン；
５１ 機械パーツ； ５３ 基板； ５５ ベース； ５７ 材料ブリッジ；
５９ 孔； ６０ 斜角面コラム； ６１ ピン； ６３ 低部； ６５ 高部；
６７ 肩部； ６９ 孔； ８０ 斜角面コラム； ８１ サポート； ８２ 歯；
８４ スペース； ８５ ピン； ８６ 孔； ８７ フォーク； ８８ 肩部；
８９ ピンセット； ９１ クリップ； ９３ コラム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）マイクロ機械加工可能材料から構成される基板（５３）を用意する（３）ステップと、
ｂ）フォトリソグラフィを用いて、前記基板の全体にわたって機械パーツ（５１）を含むパターン（５０）をエッチングする（５）ステップと
を含む、機械パーツ（５１）を製造する方法（１）において、
ｃ）マイクロ機械加工可能材料から構成される部分に触れる必要なしに、前記パーツ（５１）がいつでも載置できる状態となるように、前記パーツの上にクリップ（９１）を組み付ける（１３）ステップと、
ｄ）デバイス内に前記パーツを載置するために前記基板（５３）から前記パーツ（５１）をリリースする（１１）ステップと
をさらに含むことを特徴とする、機械パーツを製造する方法。
【請求項２】
前記ステップｃ）は、
ｅ）フォーク（８７）が前記パーツと協働するように、前記フォーク（８７）が取り付けられたサポート（８１）の上に前記基板（５３）を載置する（２５）ステップと、
ｆ）前記サポート（８１）に載置された前記パーツ（５１）の上に前記クリップ（９１）を組み付ける（２７）ステップと
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップｅ）は、
ｇ）アラインメント手段（８０、５９、９３、９７、５０）を用いて前記サポートに対して前記基板（５３）を案内して（Ｅ）、前記基板を確実に配向させるステップと、
ｈ）前記基板（５３）および前記パーツ（５１）を、少なくとも１つのピン（８５）および前記サポート（８１）に固定された前記フォーク（８７）に対してそれぞれ摺動させて、前記少なくとも１つのピンのショルダ（８８）および前記フォークにそれぞれ当接するようにして、前記クリップ（９１）の組付けの準備をするステップと
を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アラインメント手段（８０、５９、９３、９７、５０）は、前記ステップｇ）次いで前記ステップｈ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンおよび前記フォークよりも高い位置に位置することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記サポート（８１）は、前記ステップｇ）における案内を向上させるために複数のアラインメント手段（８０、５９、９３、９７、５０）を備えることを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記アラインメント手段は、前記ステップｂ）において前記基板（５３）中に構成された凹部（５９、５０）と協働するための、前記サポート（８１）に固定された少なくとも１つのコラム（８０、９３、９７）を備えることを特徴とする、請求項３から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
各凹部（５９）が、前記基板（５３）の端部付近に構成されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
各凹部が、前記パターン（５０）中の空きスペースに相当することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップｂ）と前記ステップｃ）との間に、
ｉ）前記エッチングされた基板の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベース（５５）の上に前記エッチングされた基板を載置する（７）ステップと、
ｊ）前記パーツの外側面の上に、前記マイクロ機械加工可能材料よりも優れたトライボロジー特性を有するコーティングを堆積する（９、Ｃ）ステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップｈ）は、
ｋ）アラインメント手段（６０、５９、９３、９７）を用いて前記ベースに対して前記基板（５３）を案内して（２１、Ｂ）、前記基板を確実に配向させるステップと、
ｉ）前記サポートに対して前記基板（５３）を高所に保持するために、前記サポートからある距離を置いて構成された少なくとも１つのピン（６１）の肩部（６７）に前記基板が当接するまで、前記サポート（５５）に固定された前記少なくとも１つのピン（６１）に対して前記基板（５３）を摺動させる（２３、Ａ）ステップと
を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記アラインメント手段（６０、５９、９３、９７）は、前記ステップｋ）次いで前記ステップｉ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンよりも高い位置に位置することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記サポート（５５）は、前記ステップｋ）における案内を向上させるために複数のアラインメント手段（６０、５９、９３、９７、５０）を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アラインメント手段は、前記ステップｂ）において前記基板（５３）中に構成された凹部（５９、５０）と協働するための、前記サポート（５５）に固定された少なくとも１つのコラム（６０、９３、９７、５０）を備えることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
各凹部（５９）が、前記基板（５３）の端部付近に構成されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
各凹部が、前記パターン（５０）中の空きスペースに相当することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップｂ）の際に、少なくとも１つの材料ブリッジ（５７）が、パーツ（５１）を前記基板（５３）に固定した状態に保つために、前記パターン（５０）中にエッチングされることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの材料ブリッジは、前記ステップｅ）を容易にすることを可能にする脆弱区域を生み出すように、前記パーツのパターンに連結された端部に幅細部分を有することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ステップｄ）は、前記少なくとも１つの材料ブリッジ（５７）を破断させるように、前記パーツ（５１）と前記基板（５３）とを相対移動させることによって達成されることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
基板（５３）は、前記ステップａ）と前記ステップｂ）との間で、前記パーツ（５１）の最終厚さを適合化させるように薄肉化されることを特徴とする、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
複数のパーツ（５１）が、同一の基板（５３）から製造されることを特徴とする、請求項１から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記ステップｂ）は、
前記基板（５３）の上に、前記パーツと一致する形状に保護マスクを構成する（１５）ステップと、
前記基板−マスク・アセンブリを異方性エッチングする（１７）ステップと、
前記保護マスクを除去する（１９）ステップと
を含むことを特徴とする、請求項１から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記保護マスクは、感光性樹脂を用いて構成されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記マイクロ機械加工材料は、結晶シリコン、結晶シリカおよび結晶アルミナからなる群より選択されることを特徴とする、請求項１から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記デバイスは時計であることを特徴とする、請求項１から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項１】
ａ）マイクロ機械加工可能材料から構成される基板（５３）を用意する（３）ステップと、
ｂ）フォトリソグラフィを用いて、前記基板の全体にわたって機械パーツ（５１）を含むパターン（５０）をエッチングする（５）ステップと
を含む、機械パーツ（５１）を製造する方法（１）において、
ｃ）マイクロ機械加工可能材料から構成される部分に触れる必要なしに、前記パーツ（５１）がいつでも載置できる状態となるように、前記パーツの上にクリップ（９１）を組み付ける（１３）ステップと、
ｄ）デバイス内に前記パーツを載置するために前記基板（５３）から前記パーツ（５１）をリリースする（１１）ステップと
をさらに含むことを特徴とする、機械パーツを製造する方法。
【請求項２】
前記ステップｃ）は、
ｅ）フォーク（８７）が前記パーツと協働するように、前記フォーク（８７）が取り付けられたサポート（８１）の上に前記基板（５３）を載置する（２５）ステップと、
ｆ）前記サポート（８１）に載置された前記パーツ（５１）の上に前記クリップ（９１）を組み付ける（２７）ステップと
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップｅ）は、
ｇ）アラインメント手段（８０、５９、９３、９７、５０）を用いて前記サポートに対して前記基板（５３）を案内して（Ｅ）、前記基板を確実に配向させるステップと、
ｈ）前記基板（５３）および前記パーツ（５１）を、少なくとも１つのピン（８５）および前記サポート（８１）に固定された前記フォーク（８７）に対してそれぞれ摺動させて、前記少なくとも１つのピンのショルダ（８８）および前記フォークにそれぞれ当接するようにして、前記クリップ（９１）の組付けの準備をするステップと
を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アラインメント手段（８０、５９、９３、９７、５０）は、前記ステップｇ）次いで前記ステップｈ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンおよび前記フォークよりも高い位置に位置することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記サポート（８１）は、前記ステップｇ）における案内を向上させるために複数のアラインメント手段（８０、５９、９３、９７、５０）を備えることを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記アラインメント手段は、前記ステップｂ）において前記基板（５３）中に構成された凹部（５９、５０）と協働するための、前記サポート（８１）に固定された少なくとも１つのコラム（８０、９３、９７）を備えることを特徴とする、請求項３から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
各凹部（５９）が、前記基板（５３）の端部付近に構成されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
各凹部が、前記パターン（５０）中の空きスペースに相当することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップｂ）と前記ステップｃ）との間に、
ｉ）前記エッチングされた基板の上面および下面がアクセス可能な状態になるように、ベース（５５）の上に前記エッチングされた基板を載置する（７）ステップと、
ｊ）前記パーツの外側面の上に、前記マイクロ機械加工可能材料よりも優れたトライボロジー特性を有するコーティングを堆積する（９、Ｃ）ステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップｈ）は、
ｋ）アラインメント手段（６０、５９、９３、９７）を用いて前記ベースに対して前記基板（５３）を案内して（２１、Ｂ）、前記基板を確実に配向させるステップと、
ｉ）前記サポートに対して前記基板（５３）を高所に保持するために、前記サポートからある距離を置いて構成された少なくとも１つのピン（６１）の肩部（６７）に前記基板が当接するまで、前記サポート（５５）に固定された前記少なくとも１つのピン（６１）に対して前記基板（５３）を摺動させる（２３、Ａ）ステップと
を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記アラインメント手段（６０、５９、９３、９７）は、前記ステップｋ）次いで前記ステップｉ）の連続性を保証するように、前記少なくとも１つのピンよりも高い位置に位置することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記サポート（５５）は、前記ステップｋ）における案内を向上させるために複数のアラインメント手段（６０、５９、９３、９７、５０）を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アラインメント手段は、前記ステップｂ）において前記基板（５３）中に構成された凹部（５９、５０）と協働するための、前記サポート（５５）に固定された少なくとも１つのコラム（６０、９３、９７、５０）を備えることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
各凹部（５９）が、前記基板（５３）の端部付近に構成されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
各凹部が、前記パターン（５０）中の空きスペースに相当することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップｂ）の際に、少なくとも１つの材料ブリッジ（５７）が、パーツ（５１）を前記基板（５３）に固定した状態に保つために、前記パターン（５０）中にエッチングされることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの材料ブリッジは、前記ステップｅ）を容易にすることを可能にする脆弱区域を生み出すように、前記パーツのパターンに連結された端部に幅細部分を有することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ステップｄ）は、前記少なくとも１つの材料ブリッジ（５７）を破断させるように、前記パーツ（５１）と前記基板（５３）とを相対移動させることによって達成されることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
基板（５３）は、前記ステップａ）と前記ステップｂ）との間で、前記パーツ（５１）の最終厚さを適合化させるように薄肉化されることを特徴とする、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
複数のパーツ（５１）が、同一の基板（５３）から製造されることを特徴とする、請求項１から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記ステップｂ）は、
前記基板（５３）の上に、前記パーツと一致する形状に保護マスクを構成する（１５）ステップと、
前記基板−マスク・アセンブリを異方性エッチングする（１７）ステップと、
前記保護マスクを除去する（１９）ステップと
を含むことを特徴とする、請求項１から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記保護マスクは、感光性樹脂を用いて構成されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記マイクロ機械加工材料は、結晶シリコン、結晶シリカおよび結晶アルミナからなる群より選択されることを特徴とする、請求項１から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記デバイスは時計であることを特徴とする、請求項１から２３のいずれかに記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１９８４４（Ｐ２０１０−１９８４４Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６３４９８（Ｐ２００９−１６３４９８）
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（５０６４２５５３８）ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド (46)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（５０６４２５５３８）ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド (46)
【Ｆターム（参考）】
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