CN105717775B - 多级钟表部件的加工 - Google Patents
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Abstract
一种用于制造钟表部件的方法,特别是制造多级钟表部件的方法,其包括制造钟表部件的具有上表面(15)的至少一个金属层(13)的步骤,其中它包括以下步骤:‑E3:在钟表部件的金属层(13)的上表面(15)中形成至少一个腔体(14);‑E5:通过金属或合金的电镀沉积,形成至少部分地叠加到包括腔体(14)的所述上表面(15)上的另一个金属层(23),其充满至少一个所述的腔体(14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过光刻和电镀沉积技术制造金属部件的方法。这种类型的方法特别地用在多级三维微结构形式的金属部件的制造中,特别是为了形成钟表机芯部件。本发明还涉及一种金属部件自身,其由这样的制造方法得到。
背景技术
2005年发行号第104号的DGC通信(DGC Mitteilungen No.104,2005)提到使用LIGA技术(光刻电铸注塑:卡尔斯鲁厄核研究所的W Ehrfeld设计的方法,德国)用于高精度金属钟表部件的制造,例如用于擒纵叉或擒纵轮。这一方法包括通过同步加速器产生的高能X射线束照射的树脂制成的模的成形,该树脂对X射线敏感,其表现出一个主要的缺点。
A.B.弗雷泽等,微机电系统期刊,2,2,1993年6月(A.B.Frazier et al.,Journalof Microelectromechanical Systems,2,2,June 1993),描述了通过模中的金属电镀的金属结构的加工,该模由聚酰亚胺基光致抗蚀剂制成,其通过使用被称为LIGA-UV的技术制备,该技术与上文提到的LIGA技术类似,但是使用紫外线照射替代X射线照射抗蚀剂。
钟表部件的三维形状经常是复杂的,并且包括由截面非常不同的叠加部分形成的不连续部分。例如,图1示出了定位杆1,其包括下部2,下部2具有平坦的上表面,第二部3在上表面上延伸。因为可以在特定的方向Z上区分具有截面非常不同的两个叠加部分2、3,其在下部2的上表面平面的边界上形成不连续部分,这样的三维形状被称为“多级形状”。部分2、3各自包括通过垂直于方向Z的平面的横截面,其基本上是恒定的或连续变化的。如果具有多级形状的部件的部分是在LIGA方法的实施过程中通过单独的电沉积层产生,所得到的部件的缺陷能够在单独的层之间的边界被观察到,其可能导致层的意外分离。因此建议限定用于加工多级钟表部件的方法,其能够使多级钟表部件承受大的机械应力,特别是垂直方向上的剪切应力和/或拉伸应力。
专利EP2405300描述了用于制造具有至少两层的金属部分的过程的多个示例性实施例。根据一个特定的示例性实施例,该方法包括以下连续步骤:
·在具有导电层的基底上沉积第一光致抗蚀剂层上,该第一层限定第一级;
·通过在第一抗蚀剂层中加工腔体获得第一模,其是通过借助于掩膜的光刻实现,接下来是抗蚀剂的显影;
·通过导电层产生的电镀沉积在第一模中沉积金属或合金,以形成第一级金属层;
·从第一层完全移除剩余的抗蚀剂以便在基底上仅留下第一级金属层;
·在基底上沉积第二抗蚀剂层,例如具有比第一级金属层更大的厚度的金属层,然后,通过借助于掩膜的光刻,接下来是抗蚀剂的显影,形成由导电层、第一级金属层的侧壁和第二抗蚀剂层的侧壁界定的空腔。
该空腔最终构成第二模,在其中可以通过由导电层发起的电镀沉积沉积金属或合金以及形成(在抗蚀剂层和基底移除之后)金属部件,其具有彼此连结的至少两级。
总之,文献EP 2405300因此公开了借助于LIGA方法得到的分离层的多级部件的制造,因此这些分离层是连结的,这能够使它们保证彼此之间良好的连接,由此减小了它们意外分离的危险。然而,这一方法在生产时间和制造用于形成每一层的抗蚀剂模的复杂性方面是耗时的。
文献EP 0 851 295描述了基于具有连续抗蚀剂沉积和照射的光致抗蚀剂微结构的生产的另一种方法。但是其在单个场合被照射的抗蚀剂显影,以便得到与待加工部件相对应的复杂的三维模。接下来,部件通过模中的电镀沉积获得。该方法的优点是获得了整体式金属组件,不同级在单个步骤中被制得,因此能够被比作单一层。这导致不同级的部分的更好的机械强度,这是因为在分离层之间的边界上不再会观察到缺陷。它的缺点是它的复杂性,特别是为了形成抗蚀剂模。该方法也不能获得所有期望的形状。
发明内容
因此,本发明的目标是改进上述状况以及对三维金属部件的加工提出改进的解决方案,该解决方案能够允许获得良好的机械强度,特别是当它是具有两级的形式时。
为了这一目的,本发明涉及用于制造钟表部件的方法,特别是制造多级钟表部件的方法,其包括加工具有上表面的钟表部件的至少一个金属层的步骤,其中其包括以下步骤:
-通过机械加工在钟表部件的金属层的上表面中形成至少一个腔体;
-通过金属或合金的电镀沉积形成另一个至少部分叠加到包括腔体的所述上表面上的金属层,其至少充满所述的腔体。
本发明还涉及一种钟表部件,特别是多级钟表部件,其具有通过两个至少部分叠加的分离的金属层形成的两个相邻级,第二金属层至少部分地覆盖第一金属层的上表面,其中第一金属层具有至少一个盲孔腔体并且其中第二金属层占据第一金属层的所述腔体的体积,从而两个金属层被连结和/或嵌合以及在它们的接触面上彼此紧固。它们被牢固地彼此连接和固定(不移动)。它们形成了整体式组件。
第一金属层可以具有至少一个腔体,该腔体在环绕腔体区域中具有不垂直于第一金属层的上表面的侧壁,特别是倾斜的侧壁,从而上述腔体的横截面在远离第一金属层的上表面时会增大,或者特别地在垂直于所述部件的上表面的平面上具有燕尾形状的横截面。
本发明更特别的由权利要求限定。
附图说明
本发明的这些主题、特征、优点将在下文非限制性地给出的特定实施例的描述中结合附图详细描述,其中:
图1示出了用于钟表机芯的定位杆的立体图;
图2-8示出了根据本发明的一个实施例的用于制造金属部件的方法的连续步骤;
图9-12示出了根据本发明的实施例的用于加工定位杆的制造方法的实施;
图13-18示出了根据本发明的实施例的变体的用于制造金属部件的方法的连续步骤。
具体实施方式
用于加工金属部件的方法将会被描述,其特别适于多级微结构的制造,尤其是适于制造钟表部件。为了简便起见,术语“金属”和“金属的”在之后将被用来表示金属材料或金属合金。
制造方法的第一步骤E1包括制造在基底10上具有第一级N1的第一模。基底10可以包括金属薄片,该金属薄片特别由例如不锈钢、硅、玻璃或陶瓷晶片的合金制成。该基底优选是实心的,但是也可以包括由精密加工产生的结构。它是按照本领域技术人员已知的规则被制备,特别是脱脂、清洗,可选的是其钝化和/或活化。该基底有利的是平坦的。作为一个变体,根据现有技术的教导,其可以包括图案,特别是已加工的图案,和/或腔体和/或其他结构。特别地,其可以包括用于放置一个或多个插件的壳体,该插件用来被将来的沉积金属层以不可移动和不可拆卸的方式陷入或掩埋嵌入以便最终成为金属部件的部分。在所述的示例性的实施例中,基底10是由导电材料制成,例如由不锈钢制成。作为一个变体,也可以使用由非导电材料制成基底,比如例如硅。
可选的,导电层11被沉积在基底10上,例如通过蒸发。导电层11特别地用来作为激发随后的电镀沉积或电镀的阴极。在一种已知的方式中,此导电激发层11可以包括铬、镍或钛的亚层,其覆盖有金层或铜层(它因此具有多层结构)。
导电层11覆盖有超过所需高度的起始光阻层。该高度优选地大于0并且小于或等于1.5毫米。该抗蚀剂是光致抗蚀剂,适于光刻加工。该抗蚀剂可以是阴性的或阳性的。在第一种情况下,其被设计为在照射作用下变得不可溶解于显影剂,或者难以被显影剂溶解,同时,在第二种情况下,其被设计为在照射作用下变得可以溶解于显影剂,同时未暴露在照射下的部分仍然保持不可溶解或难以溶解。在描述的具体实施例中,使用的抗蚀剂是“SU-8”类型,其是在紫外线照射作用下聚合的负性的光致抗蚀剂,例如来自Microchem的SU-8-100抗蚀剂。该起始抗蚀剂层限定一个第一级N1。
起始抗蚀剂层的光刻步骤被执行,其包括通过具有开口和不透明区域的掩膜将起始抗蚀剂层暴露于光照射下,或者曝光它。该掩膜限定了用于待制造部件的第一级的生产的复制图案。用于照射或曝光的光射线在这里是由紫外线光源发出的紫外线。然而,可以基于所使用的抗蚀剂设想使用X射线、电子束(其随后被称为是电子束光刻)或任意其它类型的射线。该射线垂直于掩膜延伸的平面以便仅照射位于制成在掩膜中的开口处的抗蚀剂区域。在这里描述的特定的示例性实施例中,曝光的抗蚀剂区域变得不敏感或者不能溶解于大多数显影剂液体。
可选的,之前曝光到光射线(或者到电子束)的步骤跟随着交联热处理步骤,然后是显影步骤。显影步骤是根据适合所使用的抗蚀剂的方法移除未曝光的抗蚀剂区域,例如通过化学溶解或等离子方法。在溶解之后,导电层11出现在抗蚀剂被移除的位置。在正性的光致抗蚀剂的情况下,曝光区域将会例如通过化学方法被移除,同时非曝光区域将会保留在基底上。
起始层的抗蚀剂的保留部分形成了具有第一级N1的第一抗蚀剂模12。该模的底部由导电层11界定。在显影步骤的最后,因此获得了图2所示的模和结构,其中基底10覆盖有导电层11,抗蚀剂模12形成在导电层11上且越过第一级N1。该构造被形成在基本上垂直于基底10的单个方向上,其按照惯例将会被称为垂直方向Z,在图中被定向为向上,从而具有第一级N1的模按照惯例被认为是形成在基底10的顶端。按照惯例,平坦的基底10同样地限定了水平面。
用LIGA类型的方法制造抗蚀剂模的这些步骤是已知的并且不再更详细地描述。
该方法的下一个步骤E2在于通过电镀或者电镀沉积在第一抗蚀剂模12的腔体中沉积第一金属层13。根据所述实施例的导电层11或者如果基底10是导电的作为基底10的变体,作为激发沉积的阴极。例如,此步骤使用LIGA方法和例如镍(Ni)或镍化磷(NiP)的金属。如图3所示,得到的金属层13优选地具有与抗蚀剂的起始层相同的高度,其对应于抗蚀剂模12的高度。其也可以具有比抗蚀剂模12的高度低的高度,或者比抗蚀剂模12的高度高的高度。可选的,通过对金属层和保留的抗蚀剂同时的机械抛光,步骤E2也可以包括厚度设定操作,以便获得完全平坦的水平上表面。金属层的上表面15随后完全对齐抗蚀剂模12的上表面16,这两个表面16、15因此限定了在第一金属层13成形之后的中间结构的第一级N1的上平面。在该实施例中,该平面是基本上水平的。
作为未示出的变体实施例,金属层13可以不占据第一模12的整个高度,它的上表面15保持在模12的上端表面16之下。
如图4所示,该方法随后包括加工第一金属层13的步骤E3,以便形成腔体14。如同随后将会详细描述的那样,该腔体的作用是容纳将会被叠加的第二金属层的部分,以便能够连结两个金属层。
形成腔体14的步骤E3包括机械加工步骤,例如铣削和/或钻孔,或者任意其它的机械加工。作为变体,其可以通过激光消融(例如使用飞秒脉冲激光)被执行。作为变体,化学加工、或者超声加工、或者电火花加工、或者通过在电介质中放电的局部加工能够被使用。因此,所述的加工步骤通过使用材料移除方法被执行,其巧妙地结合以附加的电镀方法建造全部金属或合金的不同的步骤。
腔体14由从金属层13的上表面15开始的操作形成。在该示例性的实施例中,以及优选地,最终的腔体14是盲孔的形式。该盲孔腔体可以具有多种的深度,其最多可以延伸金属层13高度的90%。该盲孔腔体可以在腔体14的底部留下最小量的材料,其具有大于等于10微米的高度。换言之,腔体14与基底10分隔大于或等于10微米的第一金属层13的材料的厚度。腔体14的深度可以根据部件的最终几何形状以及按照其所承受的机械应力被选择,更大的深度确保两个叠加层更好的连结并且由此确保更好的最终机械强度。
作为未示出的变体,腔体可以是通孔,该步骤在特定区域内的整个高度上去除第一金属层13的金属,露出基底的导电层11的部分。
在图4所示的实施例中,腔体14具有基本垂直的侧壁17,并且因此其基本上垂直于金属层13的上表面15。
根据一个有利的实施例变体,腔体14具有倾斜的侧壁17,从而当深度增加时,腔体14具有变大的水平横截面。作为变体,侧壁17可以具有任意非垂直的形状(不完全垂直于基底),从而腔体14包括至少在金属层13的上表面15的水平面的下方的一个深度上比与金属层13的上表面15齐平的开口19大的水平横截面。这些侧壁因此不必是平坦的。它们可以是弯曲的。它们也不必是连续的。它们可以是阶梯状的。无论如何,该方法进一步改进了两个层之间的相互固定,特别是在垂直方向的固定或保持。
作为变体,可以形成具有不同或相同尺寸、深度和/或几何形状的几个腔体。
根据图5所示的实施例,腔体14的侧壁17是连续倾斜的,从而腔体的横截面在金属层13的上表面15下方随着深度增加而连续增加。特别地,所示的腔体在垂直平面的截面上具有燕尾形状。该腔体可以使用斜角铣刀或燕尾铣刀,或具有倾斜入射激光束30的激光消融被加工。
该方法随后包括沉积第二抗蚀剂层的步骤,在本实施例中依然是SU-8负性的光致抗蚀剂层。作为变体,不同的抗蚀剂可以被使用。此第二层被沉积以便覆盖第一级N1。因此其限定了第二级N2,其在第一级N1的顶部垂直延伸。第二级N2的高度有利的是严格大于0并且小于或等于1.5毫米。它可以与第一级的高度相同或不同,这取决于最终的待加工部件的第二级的高度。正如观察到的,抗蚀剂也填充第一级N1的腔体14。如图6所示,获得第二模22的步骤E4通过第二抗蚀剂层的光刻完成,其是通过光刻和显影步骤实现,这与为了形成第一级的抗蚀剂模的在前述步骤类似。
该方法随后包括电镀或电镀沉积的第二步骤E5,其是在模22中沉积第二金属层23。该层充满腔体14的整个体积,随后在第一金属层13的上表面15的顶部上延伸。其在第一金属层13上优选地具有至少10微米的高度,特别地是在腔体14上方。它可以充满第二级N2的第二抗蚀剂模22的全部或部分高度。金属层23因此包括占据了腔体14的延伸部27。
可选的,该步骤可以紧跟厚度设定操作,这是通过金属层和抗蚀剂的机械抛光实现的。该步骤的结果如图7所示。
正如观察到的,在此第二金属层的电镀通过沉积第一级的金属被启动,两者都通过其上表面15和盲孔腔体14的内部表面。作为变体,如果腔体是通孔腔体,它可以通过覆盖具有腔体14的基底极10的导电层被激发。
级N1和N2的剩余抗蚀剂随后被移除(或被剥离),例如通过湿法或干法。
同样的,基底10例如通过化学方法(例如通过导电层的化学溶解)被移除,以便最终获得如图8所示的部件,其具有两级,每一级对应于单独的金属层13、23,这两个金属层由该加工方法的两个分离步骤制得。每一层都是在分离的电镀步骤中产生的这两个金属层是连结的,第二金属层23包括容纳在第一金属层13的腔体14中的下延伸部27。
作为变体,基底10能够在溶解抗蚀剂之前被分离。在这样的情况下,级N1和N2的剩余抗蚀剂以及通过电镀产生的部件将会在抗蚀剂的移除之前被从基底上分离。
可选的,用于二次加工或机械加工或修整表面的操作,例如涂层的沉积,可以在该已电镀的部件上被执行,无论是在基底的分离之前还是之后和/或在抗蚀剂的移除之前还是之后。
为了便于实施例的描述,借助于具有两级的简单部件说明上述加工方法。作为变体,该加工方法自然地也适合于例如具有两级以上的更复杂的部件的加工,其通过重复叠加金属层的步骤来得到。在这些层之间,至少两个叠加的层通过形成至少一个上述的腔体的步骤被连结。因此,上述的方法能够以相似的方式重制以便形成两个连续的金属层,它们不必是在基底顶部上的第一两层。可能具有多对彼此互锁的叠加的金属层,或者根据上述的相同的方法,所有的叠加的金属层可以被连结,也就是说,任意的金属层随后包括在其下部的延伸部,该延伸部被连结在其抵靠的金属层的腔体内。
作为变体,通过延伸部完全穿过紧接在下方的第二层,第一层甚至可以与两个(或更多)下部的层连结,为此该第二层包括贯通的腔体,以及随后连结在位于第二层下方的第三层的腔体中。通过这种方法,一层可以被同时固定到多个下部的层中。
部件的多个金属层可以由相同的金属制成,或者作为变体,由不同的材料制成。
上述方法最终具有以下优点:
-因为其不需要复杂的抗蚀剂模的成形以便获得叠加金属层的连结或嵌入,加工时间是最优的;
-形状是最佳的腔体的成形能够获得最佳的多个层的连结或嵌入。例如,具有扩大了腔体横截面的侧壁的腔体,特别是燕尾形状,能够获得非常有利的两个叠加层的连结或嵌入,其导致在垂直方向上的改进的保持和/或更好的剪切强度;
-无论如何,第二金属层从第一金属层的腔体的底部生成,这使其紧密地连接和固定到第一金属层上并且确保组件的坚固性。获得的金属部件具有多个由单独的(特别是电铸的)金属层产生的连续的级,其中至少一些金属层被连结和/或嵌合,这使得它非常坚固,尤其是对于剪切强度。
上述的用于制造金属部件的方法可以被用于钟表部件的制造,例如,通过说明性和非限制性的实施例、擒纵叉、定位杆、轮、齿条、弹簧、平衡块、凸轮、齿轮或电桥。其自然地也可以被用来制造微结构形式的任意金属元件。
图9-12通过示例示出了定位杆的制造。图9和10示出了在第一金属层13中加工腔体14的中间步骤之后获得的结果。图10可以特别地使得腔体14的燕尾形状形象化。图11示出了第二级抗蚀剂模22形成之后的中间结果。模底部的腔体14可以被看见。如图12所示,部件通过生成第二金属层23最终被形成,以便形成定位杆的第二级。
根据变体实施例,该方法可以包括将插件附加到腔体14的至少一部分的中间步骤,其紧跟着生成新金属层的步骤,其不仅能够稳定地将新金属层连结到在前的层中,而且可以将插件牢固地附接到最终部件上,并且特别地附接到两个叠加层上以掩埋它。因此该插件可以简单地在腔体中放置或驱动(或驱赶)。该插件可以由金属的或导电的材料制成,或者由例如红宝石、硅或陶瓷的绝缘材料制成。
另外,前述的制造方法的变体通过从结构的剩余部分执行基底10以及可选的导电层11的早期移除获得。
在实践中,当第一金属层被制造好该移除就可以即刻被执行,也就是,在执行上文描述的步骤E2之后,其结果由图3所示。这导致由第一金属层13形成的稳定附接的薄片以及抗蚀剂12,也就是,结构的第一级N1。该薄片最终实现对于该方法的延续的基底的作用。
从基底10上早期分离薄片具有以下主要的优点:
-其仍然能够实现制造过程的连续性,例如在薄片的金属层13中的盲孔腔体的形成(步骤E3),以及一个或多个附加抗蚀剂模22的生产(步骤E4),以及为了形成新金属层23的电镀沉积或电镀(步骤E5),以及为了形成附加叠加层的上述步骤的重复,以及物件(插件)可选的插入;
-其同样允许可选的平整加工,中间加工等操作;
-薄片是薄的以及其对于这些操作的实施是容易操作的。
该变体实施例能够实施该方法的一些步骤,这些步骤在不移除基底的情况下不可能实施。特别地,其能够在薄片的下方构建金属部件的元件,更确切地,从第一金属层13的下表面18开始。例如,一个或多个其他的金属层可以通过该金属层的生成而被附加,该金属层的生成通过电镀沉积或电镀实现,例如通过上文所述的LIGA方法。如果导电层11在第一金属层13的沉积之前被沉积,对于后续操作可以保留该导电层或者移除它。薄片然后可以用作初始的支撑体,能够从该支撑体开始在第一金属层13上方和下方附加金属层。在薄片下方附加层的优点是能够从在支撑体10上先前构造的下表面18的平坦性中受益。因此,对于待制造的三级金属部件,在薄片的上方和下方分别放置两层是有利的,以便从薄片的上表面15和下表面18便于控制的平坦性中受益。
自然的,也可以执行在第一金属层13的下表面18中形成腔体的步骤,以便以类似于上文所阐述的描述的方式获得形成在此表面的下方的金属层的连结。正如观察到的,因此薄片的第一金属层13可以在它的上部和它的下部中都包括腔体14。
正如观察到的,可以在金属层的表面中的一个表面上或者所有两个表面上沉积导电层。正如观察到的,在上文中,表述“在该层或表面下方生成”意思是“在从基底分离的层的下表面上或从基底分离的层的下表面开始”,上述生成从下表面18开始发生。
因此,图13-18部分地示出了前述的制造方法的变体的实施,其通过执行基底10的早期移除实现。如同参照图2和3描述的那样,图13和14示出了在基底10上的第一金属层13的制造(步骤E1和E2)。在此阶段,基底10在步骤E13中被分离或被移除以便获得图15所示的结构,其被认为是薄片。图16示出了以之前在步骤E1和E4中详细描述的相同的方式从薄片的下表面开始生产抗蚀剂模32的步骤E14,其在由模32界定的金属层33的生成步骤E15之前,该步骤依然按照在前详细描述的相同的方法,例如在步骤E2和E5中执行的。该方法由此限定了在第一级N1下方垂直延伸的第二级N-1。在步骤E16中移除抗蚀剂之后,如图18所示,获得了两级的金属部件。
接下来,另外的层能够通过实施步骤E3至E5,以及可选的它们的重复被生产在两级金属部件的上金属层13的顶部上,如前所述。所有在前描述的步骤都可以在该部件上被执行。此外和/或作为变体,一个或多个金属层可以从两级金属部件的下表面开始被附加,这是通过从该表面开始的层的生成实现的,其使用了相当于在前描述的步骤E3至E5的步骤。作为变体,抗蚀剂可以在该方法的后续时刻被移除。
根据另一个变体实施例,基底的早期移除可以在该加工方法的任意其它后续步骤中被实施。例如,上述移除能够正好在部件的最后一个金属层成形前被执行,以及因此在电镀沉积或电镀的最终步骤之前,以及可选的在形成抗蚀剂模的最终步骤之前。最迟,上述移除能够在用于平整或加工电镀沉积或电镀的最终步骤中获得的上表面的最终的可选的操作之前被执行。作为变体,上述移除能够在用于平整电镀沉积或电镀的最终步骤中获得的上表面的最终操作之前被执行。作为变体,上述移除能够在用于加工电镀沉积或电镀的最终步骤中获得的上表面的最终操作之前被执行。
本发明还涉及一种多级钟表部件自身,其由在前所述的方法获得。由此,这样的钟表部件包括通过至少部分叠加的两个分离的金属层13、23形成的两个相邻级,其中第一金属层13具有至少一个盲孔腔体14,并且其中第二金属层23占据第一金属层的所述腔体14的体积,并且因此其中第二金属层包括延伸部27,其充满了该腔体。这两个层通过电镀沉积或电镀被加工,这能够确保它们在分界面上的附接,分界面都在部件的两级之间的边界上的它们各自的上和下接触表面之间,直到第一金属层的腔体14的接触表面上。该腔体可以是盲孔的,也就是说它不是完全穿过部件以及它并不到达基底,同时因此它的下表面位于沉积到基底上的层的体积中。它可以具有侧壁,该侧壁不垂直于腔体上的层级之间的边界面,例如其是倾斜侧壁,例如形成燕尾形状的横截面。作为变体,该腔体可以是通孔,也就是说它可以占据第一层的整个高度,以及可以包括侧壁,该侧壁不垂直于第一层的上表面,例如其是倾斜的侧壁,例如形成燕尾形状的横截面。
Claims (23)
1.一种钟表部件的制造方法,其包括制造具有上表面(15)的钟表部件的至少一个第一金属层(13)的步骤,其中它包括以下步骤:
-E3:通过加工第一金属层(13)的所述上表面(15),在钟表部件的第一金属层(13)的上表面(15)中形成至少一个腔体(14);
-E5:通过金属或合金的电镀沉积,形成另一个至少部分地叠加到包括腔体(14)的所述上表面(15)上的第二金属层(23),第二金属层填充所述的至少一个腔体(14),
其中形成至少一个腔体(14)的步骤(E3)包括生产至少一个不垂直于钟表部件的第一金属层(13)的上表面(15)的侧壁(17),以便所述的腔体(14)包括在上表面(15)所在的水平面之下的至少一个深度上的平坦的横截面,该横截面比与上表面(15)齐平的开口(19)的横截面大。
2.如权利要求1所述的钟表部件的制造方法,其中所述钟表部件为多级钟表部件。
3.如权利要求1所述的钟表部件的制造方法,其中形成钟表部件的第二金属层(23)的步骤包括以下步骤:
-E4:在包括至少一个腔体(14)的上表面(15)上沉积光致抗蚀剂;
-E4:借助于掩膜曝光光致抗蚀剂并且显影抗蚀剂以便形成第二模(22),空出来上表面(15)的至少一个腔体(14);
-E5:沉积电镀的金属或合金到至少一个腔体中并且填充第二模(22)的至少一部分高度。
4.如权利要求1至3中任一项所述的钟表部件的制造方法,其中第二金属层(23)被形成超过第一金属层(13)的上表面(15)以及腔体(14)上方至大于或等于10微米的高度。
5.如权利要求1至3中任一项所述的钟表部件的制造方法,其中形成至少一个腔体(14)的步骤(E3)包括形成至少一个盲孔,其具有小于或等于金属层(13)的高度的90%的深度。
6.如权利要求1至3中任一项所述的钟表部件的制造方法,其中形成至少一个腔体(14)的步骤(E3)包括生产倾斜的侧壁(17),从而腔体(14)的平坦横截面随着它在第一金属层(13)的上表面(15)下方的深度的增加而增大。
7.如权利要求6所述的钟表部件的制造方法,其中腔体(14)在垂直于所述部件的上表面(15)的平面上形成燕尾形状的横截面。
8.如权利要求1至3中任一项所述的钟表部件的制造方法,其中加工至少一个腔体(14)的步骤(E3)包括机械加工的步骤、或激光消融、或化学加工、或超声加工、或电火花加工、或通过在电介质中放电的局部加工。
9.如权利要求8所述的钟表部件的制造方法,其中所述机械加工的步骤为铣削和/或钻孔。
10.如权利要求3所述的钟表部件的制造方法,其中其包括以下步骤:
-E1:沉积光致抗蚀剂到基底(10)或单层或多层结构的表面上;
-E1:借助于掩膜曝光光致抗蚀剂以及显影抗蚀剂以便形成第一模(12);
-E2:沉积电镀的金属或合金到第一模(12)中以便形成具有上表面(15)的第一金属层(13);
-E3:在第一金属层(13)的上表面(15)上形成至少一个腔体(14);
-E4:在第一金属层的包括所述至少一个腔体(14)的上表面(15)上沉积光致抗蚀剂;
-E4:借助于掩膜曝光光致抗蚀剂以及显影抗蚀剂以便形成第二模(22),空出来第一金属层(13)的上表面(15)的至少一个腔体(14);
-E5:在至少一个腔体(14)和新的第二模(22)中沉积电镀的金属或合金。
11.如权利要求10所述的钟表部件的制造方法,其中能够重复上述E1至E5的步骤。
12.如权利要求10所述的钟表部件的制造方法,其中其包括全部或一些以下附加的步骤:
-加工由电镀沉积形成的第一金属层(13)和/或第二金属层(23)的表面,以便增加第一金属层和/或第二金属层的平坦性;
-在由电镀沉积形成的第一金属层和/或第二金属层上沉积导电层;
-溶解一个或多个金属层的形成第一模(12)和/或第二膜(22)的抗蚀剂。
13.如权利要求12所述的方法,其中在由电镀沉积形成的第一金属层的腔体中沉积导电层。
14.如权利要求1-3中任一项所述的钟表部件的制造方法,其中其包括以下步骤:
-E1:在基底的平坦表面上沉积光致抗蚀剂;
-E1:借助于掩膜曝光光致抗蚀剂以及显影抗蚀剂以便形成第一模(12);
-E2:在第一模(12)中沉积电镀的金属或合金以便形成具有上表面(15)的第一金属层(13);
-E4、E5:叠加其它的金属层到第一金属层(13)的上表面(15)上以便获得具有一个或多个金属层的结构;
-E13:从基底(10)上分离在前步骤中得到的结构;随后
-E3:在钟表部件的金属层的基本上平坦的表面上形成至少一个腔体;随后
-E4、E5:生产钟表部件的至少一个另外的金属层,其填充所述的至少一个腔体并且被叠加到所述的至少一个腔体上。
15.如权利要求14所述的钟表部件的制造方法,其中其包括一个步骤,该步骤在先前位于基底的一侧的第一金属层(13)的下表面(18)中形成至少一个腔体(14),并且其中在基底的分离之后生产钟表部件的至少一个另外的金属层的步骤包括在先前通过电镀位于基底一侧的第一层的下表面上生产金属层,其填充第一金属层的下表面(18)的至少一个腔体(14)。
16.一种钟表部件,包括通过至少部分叠加的分离的第一金属层(13)和第二金属层(23)形成的两个相邻级(2、3),第二金属层(23)至少部分地覆盖第一金属层(13)的上表面(15),其中第一金属层(13)具有至少一个盲孔腔体(14),并且其中第二金属层(23)占据第一金属层(13)的所述腔体(14)的体积,从而第一金属层(13)和第二金属层(23)在它们的分界面上被彼此连结以及紧固,
所述盲孔腔体具有由第一金属层(13)的材料形成的底面,所述盲孔腔体包括在上表面(15)所在的水平面之下的至少一个深度上的平坦的横截面,该横截面比与上表面(15)齐平的开口(19)的横截面大。
17.根据权利要求16所述的钟表部件,其中所述钟表部件为多级钟表部件。
18.一种钟表部件,其包括通过至少部分叠加的两个分离的金属层(13、23)形成的两个相邻级(2、3),第二金属层(23)至少部分地覆盖第一金属层(13)的上表面(15),其中第一金属层(13)具有至少一个腔体(14),该腔体在环绕腔体的区域中具有不垂直于第一金属层(13)的上表面(15)的倾斜的侧壁,从而腔体的横截面在远离第一金属层(13)的上表面(15)时会增大,并且其中第二金属层(23)占据第一金属层(13)的所述腔体(14)的体积,从而两个金属层(13、23)在它们的分界面上彼此连结或紧固。
19.根据权利要求18所述的钟表部件,其中所述钟表部件为多级钟表部件。
20.根据权利要求18所述的钟表部件,其中腔体在垂直于所述部件的上表面(15)的平面上具有燕尾形状的横截面。
21.如权利要求16-20中的任意一项所述的钟表部件,其中钟表部件是包括定位杆、擒纵叉、轮、齿条的组的元件中的一个。
22.如权利要求16-20中的任意一项所述的钟表部件,其中钟表部件为凸轮。
23.一种钟表机芯或钟表零件,其中其包括如权利要求16至22中的任意一项所述的钟表部件。
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