説明

機械パーツを製造する方法

【課題】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簡単に高品質に製造することを可能にする方法を提供すること。
【解決手段】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(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)に関する。本発明によれば、さらにこの方法は、c)前記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、サポート(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、d)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、e)基板からパーツをリリースする(11)ステップとを含む。本発明は、時計製造の分野に関する。

【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で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材料を使用することは、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、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簡単に高品質に製造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、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で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)前記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、サポート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、
d)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、
e)基板からパーツをリリース(釈放)するステップと
備えることを特徴とする、機械パーツを製造する方法に関する。
【0005】
本発明の他の有利な特徴によれば、
− ステップc)は、f)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、g)前記サポートに対して高所に基板を保持するために、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f)次いでステップg)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f)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備える。
− ステップb)において、少なくとも1つの材料ブリッジが、パーツを基板に固定され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)を容易にする脆弱区域を生み出すように、前記パーツに連結された端部に幅細部分を有する。
− ステップe)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、基板とパーツとを相対移動させることによって達成される。
− ステップe)の後に、h)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、前記パーツ上にクリップを組み付けるステップを含む。
− ステップh)は、i)フォークが前記パーツと協働するように、前記フォークに取り付けられたカウンタ・サポートを前記サポートの上に載置するステップと、j)サポート−カウンタ・サポート・アセンブリを反転させ、次いでフォークに対して前記パーツを摺動させるようにサポートを移動させるステップと、k)パーツの上にクリップを載置するステップとを含む。
− ステップi)は、アラインメント手段を用いて前記サポートに対してカウンタ・サポートを案内して、前記カウンタ・サポートを確実に配向させるステップと、サポート−カウンタ・サポート・アセンブリを反転させる準備をするために、少なくとも1つの管およびフォークが前記ピンの肩部に当接するまで、サポートに固定されたピンおよびパーツに対して少なくとも1つの管およびフォークをそれぞれ摺動させるステップとを含む。
− ステップe)とステップd)との順を逆にすることが可能である。
− 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】本発明によるサポート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】本発明によるカウンタ・サポート組付け工程の概略図である。
【図6】本発明による反転工程の概略図である。
【図7】本発明によるクリップ組付け工程の概略図である。
【図8】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8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性材料の代替となる。
【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、サポート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、サポート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。したがって、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。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、カウンタ・サポート81’を用いてパーツ51の上にクリップ91’を組み付けることを含む。
【0017】
したがって、図1から図7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および11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8において単線により示される、連続する工程3、5、7、9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8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、パターンに連結されたパーツ51の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パーツを形成する孔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、サポート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。図8に図示されるように、第3の工程7は、段階21および23を含む。
【0026】
図3は、第1の実施形態による一例のサポート55’を図示する。サポート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。サポート55’に対して基板53を浮いた状態に支持するために、サポートは、パーツ51の凹部59および孔69とそれぞれ協働するステム61’およびピン71’を有し、ステム61’およびピン71’はすべて、工程5の際に基板53中に構成される。サポート55’と同一の理由により、好ましくは、ステム61’およびピン71’は、タングステンまたはタンタルから構成される。
【0027】
好ましくは、概して円筒形のステム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、サポート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。
【0028】
好ましくは、概して円筒形のピン71’はそれぞれ、低部73’を有し、この低部73’は、肩部77’によって、低部73’より小さな部分である高部75’に連結される。低部73’は、固定的な態様で、サポート55’中にほぼ垂直に載置される。高部75’は、関連付けされる孔69の中への進入を容易にするための尖頭部にて終端する。
【0029】
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’に沿ってサポート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、サポート55’に対して確実に配向される。
【0030】
第2の段階23においては、基板53は、並進方向A’に沿って近接移動し続けながら、ステム61’の各高部65’に対して摺動し、さらにまた、基板53が各ピン71’の肩部77’にほぼ当接するまで、ピン71’の各高部75’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、安定的に配置され、その自由度は、並進方向A’の方向に上方にのみとなる。また、基板53は、図3に示される距離dの間だけステム61’の肩部67’に対してやはり高い位置にあることが分かる。
【0031】
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。
【0032】
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、ステム61’およびピン71’よりも垂直方向に高い位置に位置する。
【0033】
第1の実施形態によれば、第4の工程9は、各パート51の外側面の上にコーティングを堆積する段階24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、特に各パート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。基板53を高所に配置することにより、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、図4において矢印C’により示されるように、段階24においては、コーティングは、工程7により各パーツ51の下方に、各パーツ51の厚さ部分の間に、および各パーツ51の上方に堆積される。
【0034】
第1の実施形態によれば、第5の工程11は、基板53から各パーツ51をリリース(釈放)することを含む段階26を含む。この段階26は、各パーツ51を保持しているブリッジ57を破断させるように、基板53に対して各パーツ51を動かすことによって達成される。段階26は、手動的に、または自動機械を用いることにより、各ステム61’の肩部67’の方向に、図4において確認できる矢印D’に沿って基板53を押進させることによって達成することが可能である。
【0035】
この押進により、次いで、基板53と各ステム61’の肩部67’との間の距離dが縮められる。しかし、各パーツ51がピン71’の肩部77’にすでに当接しているため、この押進により、各パーツ51に対する基板53の相対移動が生じ、それにより各材料ブリッジ57とその関連付けされたパーツ51との交点で破断が生じる。したがって、段階26の後では、各パーツ51は、その孔69によりピン71’に対して保持されるにすぎず、下方では、基板53は、図5の破線で示されるように、その凹部59によりステム61’の肩部67’に対して保持されることは、明らかである。
【0036】
このようにして、方法1の第1の実施形態により、単結晶シリコンなどのマイクロ機械加工可能材料からなる心部が例えば結晶性炭素または非晶質炭素などからなる層でコーティングされた機械パーツ51が、製作される。
【0037】
第1の実施形態を説明した後では、第2の実施形態が可能であることは明らかである。実際に、各パーツ51が、工程11の際に各パーツ51のピン71’により担持されるため、二重線により図8において示すように、工程9と工程11との順を逆にすることが可能である。したがって、第2の実施形態による方法1は、連続する工程3、5、7、11および9を含む。工程3、5および7は、第1の実施形態のものと同一であるため、あらためて詳細には説明しない。
【0038】
第3の工程7の後で、第4の工程11は、基板53から各パーツ51をリリースすることを含む段階25を含む。この段階25は、各パーツ51を保持しているブリッジ57を破断させるように、基板53に対して各パーツ51を移動させることによって達成される。段階25は、手動的に、または自動機械を用いて、各ステム61’の肩部67’の方向に、図4において確認できる矢印D’に沿って基板53を押進させることによって達成されてよい。したがって、各パーツ51は、サポート55’に固定されたそのピン71’によって担持される。さらに、基板53を除去することが可能であることは明らかである。
【0039】
第2の実施形態によれば、第5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段階27を含む。上述において説明されたように、例えばこのコーティングは、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。上述において説明されたように、段階27においては、コーティングは、基板53を高所に配置させる工程7により、また有利には第2の実施形態によれば工程11において基板53が除去されたことにより、各パーツ51の下方に、各パーツ51の厚さ部分の間に、および各パーツ51の上方に堆積される。
【0040】
また、この点に関連して、有利には第2の実施形態によれば、材料ブリッジ57が、第4の工程11において基板53と共にすでに除去されているため、各パーツ51の厚さ部分は、第1の実施形態によるものよりも広い面にわたってコーティングされることは、明らかである。
【0041】
このようにして、方法1の第2の実施形態により、例えば単結晶シリコンなどのマイクロ機械加工可能材料からなる心部が例えば結晶性炭素または非晶質炭素などからなる層でコーティングされた機械パーツ51が、製作される。
【0042】
上述において説明された2つの実施形態のそれぞれの後に、方法1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、カウンタ・サポート81’を用いてパーツ51の上にクリップ91’を組み付けることを含む第6の工程13を含んでよい。工程13は段階29、31および33を含む。
【0043】
第1の段階29には、フォーク87’が取り付けられたカウンタ・サポート81’を方向E’に沿ってサポート55’の上に載置して、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’の組付けの準備を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E’に沿ってサポート55’に対してカウンタ・サポート81’を移動させることにより、カウンタ・サポート81’は、アラインメント手段を用いて案内されて、それによりカウンタ・サポート81’は、サポート55’に対して確実に配向される。
【0044】
好ましくは、アラインメント手段は、工程7の段階21においてすでに使用された斜角面コラム60’により形成され、高部65’の延在部として載置され、カウンタ・サポート81’に固定された管状部85’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60’、85’により、第1の段階29における案内を向上させることを含む。
【0045】
第2におよび最終的に、並進方向E’に沿ってサポート55’の方にカウンタ・サポート81’を近づけ続けることにより、各フォーク87’およびさらに各管状部85’はそれぞれ、共にサポート55’によって担持されるパーツ51とステム61’の各高部65’とに対して摺動する。第2の期間は、カウンタ・サポート81’が各ステム61’の肩部67’に当接したときに終了する。
【0046】
段階29の終了時である図5において確認できるように、カウンタ・サポート81’は、関連付けされるパーツ51を通過して、また各ステム61’の高部65’を通過して、各ピン71’を部分的に覆う。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’を見ることができ、3つの歯82’の形状は、がんぎ車51の2つのアームの間のフリー・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、カウンタ・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。
【0047】
好ましくは、アラインメント手段60’、85’は、第1の期間および第2の期間の連続性を保証するように、ステム61’およびパーツ51よりも垂直方向に高い位置に位置する。
【0048】
図6に図示される第2の段階31においては、サポート55’−カウンタ・サポート81’・アセンブリが、反転され、さらに、サポート55’は、パーツそれぞれが歯82’によって画定されたスペース84’の底部に接して止まるまで、フォーク87’の歯82’に対して方向F’に沿って各パーツ51を摺動させるように、方向G’に沿って移動される。
【0049】
第6の工程13の第3の段階33においては、クリップ91’が、カウンタ・サポート81’に対して載置された各パーツ51の上に組み付けられる。図7に図示される例は、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とを示す。当然のことではあるが、図7は、理解をさらに促すために用いられる。クリップ91’の組付けは、ピンセット89’を用いた1つごとの組付けには限定されず、当然ながら、自動機械を用いて各パーツ51に対して一斉に行われてもよい。
【0050】
右側のまだ組み付けられていないパーツ51において確認できるように、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H’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。
【0051】
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まで、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。
【0052】
このようにして、工程13の終了時に、事前組付けされたパーツ51を担持するカウンタ・サポート81’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、カウンタ・サポート81’と共に供給することが可能である。さらに、クリップ91’を直接把持することによって各パーツ51を移動させることが可能となり、これにより、各パーツ51の最終組付けが、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直接触れることなく実施可能となる。
【0053】
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。
【0054】
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、工程9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。しかし、マイクロ機械加工可能材料が十分な特性を有する場合には、方法1の第3の実施形態が、連続する工程3、5、7、11、および場合によっては工程13を含むことが可能である。
【0055】
最後に、工程11における第1および第2の実施形態のパーツ51と基板53との間の相対移動は、方向D’に沿った移動にはまったく限定されない。したがって、例えば、サポート55’に対して移動するように載置されたピン71’および/またはステム61’によってなど、任意の既知の手段によって、この相対移動を達成することが可能である。
【符号の説明】
【0056】
1 方法; 3,5,7,9,11,13;
15,17,19,21,23,24,25,26,27,29,31,段階;
33 段階; 50 パターン; 51 機械パーツ; 53 基板;
55’ サポート; 57 材料ブリッジ; 59 孔; 60’ 斜角面コラム;
61’ ステム; 63’ 低部; 65’ 高部; 67’ 肩部; 69 孔;
71’ ピン; 73’ 低部; 75’ 高部; 77’ 肩部;
81’ カウンタ・サポート; 82’ 歯; 84’ スペース; 85’ 管状部;86’ 孔; 87’ フォーク; 89’ ピンセット; 91’ クリップ;
93 コラム, 97 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で構成される基板(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)前記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、サポート(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、
d)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、
e)前記基板から前記パーツをリリースする(11)ステップと
を備えることを特徴とする、機械パーツを製造する方法。
【請求項2】
前記ステップc)は、
f)アラインメント手段(60’、59、93、97)を用いて前記サポートに対して前記基板(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、
g)前記サポートに対して高所に前記基板(53)を保持するために、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(71’、61’)の肩部(77’)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(71’、61’)に対して前記基板(53)を摺動させる(23、A’)ステップと
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記アラインメント手段(60’、59、93、97)は、前記ステップf)次いで前記ステップg)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2に記載の方法。
【請求項4】
前記サポート(55’)は、前記ステップf)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)を備えることを特徴とする、請求項2または3に記載の方法。
【請求項5】
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’、59、93、97)を備えることを特徴とする、請求項2から4のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
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5に記載の方法。
【請求項7】
各凹部が、前記パターン(50)中の空部に相当することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記ステップb)において、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)に固定され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7のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
前記少なくとも1つの材料ブリッジは、前記ステップe)を容易にする脆弱区域を生み出すように、前記パーツ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8に記載の方法。
【請求項10】
前記ステップe)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、前記基板(53)と前記パーツ(51)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8または9に記載の方法。
【請求項11】
前記ステップe)の後に、
h)マイクロ機械加工可能材料から構成される前記パーツ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、前記パーツ上にクリップ(91’)を組み付ける(13)ステップ
をさらに含むことを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
前記ステップh)は、
i)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’)に取り付けられたカウンタ・サポート(81’)を前記サポート(55’)の上に載置する(29)ステップと、
j)サポート(55’)−カウンタ・サポート(81’)・アセンブリを反転させ(31)、次いで前記フォーク(87’)に対して前記パーツを摺動させるように前記サポート(55’)を移動させるステップと、
k)前記パーツ(51)の上にクリップ(91’)を載置する(33)ステップと
を含むことを特徴とする、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記ステップi)は、
アラインメント手段(85’、60’)を用いて前記サポートに対して前記カウンタ・サポート(81’)を案内して、前記カウンタ・サポートを確実に配向させるステップと、
前記サポート(55’)−カウンタ・サポート(81’)・アセンブリを反転させる準備をするために、少なくとも1つの管(85’)および前記フォーク(87’)がピン(61’)の肩部(67’)に当接するまで、前記サポート(55’)に固定された前記ピン(61’)および前記パーツ(51)に対してそれぞれ前記少なくとも1つの管(85’)および前記フォーク(87’)を摺動させる(E’)ステップと
を含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記ステップe)と前記ステップd)との順が逆にされることを特徴とする、請求項1から13のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
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14のいずれかに記載の方法。
【請求項16】
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15のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
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16のいずれかに記載の方法。
【請求項18】
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17に記載の方法。
【請求項19】
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18のいずれかに記載の方法。
【請求項20】
前記マイクロ機械パーツ(51)は、時計内に載置するためのものであ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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−17845(P2010−17845A)
【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2009−163495(P2009−163495)
【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)】