KR102520738B1 - 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 획득된 컴포넌트 - Google Patents

시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 획득된 컴포넌트 Download PDF

Info

Publication number
KR102520738B1
KR102520738B1 KR1020200169685A KR20200169685A KR102520738B1 KR 102520738 B1 KR102520738 B1 KR 102520738B1 KR 1020200169685 A KR1020200169685 A KR 1020200169685A KR 20200169685 A KR20200169685 A KR 20200169685A KR 102520738 B1 KR102520738 B1 KR 102520738B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
manufacturing
component
substrate
conductive layer
Prior art date
Application number
KR1020200169685A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210079192A (ko
Inventor
피에르 퀴쟁
알렉스 간델만
미셸 뮈지
끌라르 골피에
Original Assignee
니바록스-파 에스.에이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니바록스-파 에스.에이. filed Critical 니바록스-파 에스.에이.
Publication of KR20210079192A publication Critical patent/KR20210079192A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102520738B1 publication Critical patent/KR102520738B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B81C99/0075—Manufacture of substrate-free structures
    • B81C99/0085—Manufacture of substrate-free structures using moulds and master templates, e.g. for hot-embossing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/003—3D structures, e.g. superposed patterned layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0035—Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • G03F7/405—Treatment with inorganic or organometallic reagents after imagewise removal
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/06—Dials
    • G04B19/12—Selection of materials for dials or graduations markings
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/739—Horology; Equipment therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/005—Jewels; Clockworks; Coins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 금속 시계 컴포넌트들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 그 방법은, LIGA-UV 타입 방법에 의하여, 멀티-레벨 감광성 수지 몰드를 형성하는 단계 및 감광성 수지의 상부 표면에 실질적으로 도달하는 블록을 형성하기 위해 적어도 2개의 전도층들을 사용하여 적어도 하나의 금속 층을 갈바닉 퇴적시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 획득된 컴포넌트{METHOD FOR MANUFACTURING A HOROLOGICAL COMPONENT AND COMPONENT OBTAINED ACCORDING TO THIS METHOD}
본 발명은 LIGA 기술에 의하여 멀티-레벨 복합 금속 구조물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 방법으로 획득된 그러한 금속 구조물, 특히, 시계 컴포넌트들에 관한 것이다.
상기 정의에 대응하는 방법들은 이미 공지되어 있다. 특히, A. B. Frazier 등에 의한 "Metallic Microstuctures Fabricated Using Photosensitive Polyimide Electroplating molds" 의 명칭의, 그리고 the Journal of Microelectromechanical systems (Vol. 2, N deg. 2, June 1993) 에서 공표된 논문은 감광성 수지의 층들의 포토리소래피에 의해 생성된 폴리이미드 몰드들에서 갈바닉 성장에 의해 멀티-레벨 금속 구조물을 제조하기 위한 방법을 기술한다. 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 기판 상에, 희생 금속층 및 후속 갈바닉 성장을 위한 프라이밍 (priming) 층을 생성하는 단계,
- 감광성 폴리이미드 층을 확산시키는 단계,
- 획득될 구조물의 레벨의 윤곽에 대응하는 마스크를 통해 UV 방사로 폴리이미드 층을 조사하는 단계,
- 폴리이미드 몰드를 획득하도록 비-조사된 부분들을 용해시킴으로써 폴리이미드 층을 현상하는 단계,
- 몰드를 갈바닉 성장에 의해 그 높이까지 니켈로 충진하고, 실질적으로 평평한 상부 표면을 획득하는 단계,
- 진공 증발에 의해 전체 상부 표면 위에 얇은 크롬 층을 퇴적하는 단계,
- 크롬 층 상에, 감광성 수지의 새로운 층을 퇴적하는 단계,
- 획득될 구조물의 다음 레벨의 윤곽에 대응하는 새로운 마스크를 통해 수지 층을 조사하는 단계,
- 새로운 몰드를 획득하도록 폴리이미드 층을 현상하는 단계,
- 새로운 몰드를 갈바닉 성장에 의해 그 높이까지 니켈로 충진하는 단계,
- 멀티-레벨 구조물 및 폴리이미드 몰드를 희생층 및 기판으로부터 분리하는 단계,
- 멀티-레벨 구조물을 폴리이미드 몰드로부터 분리하는 단계.
상기 설명된 방법은, 원칙적으로, 2 초과의 층들을 갖는 금속 구조물들을 획득하기 위해 반복적으로 구현될 수 있음이 이해될 것이다.
특허 문헌 WO2010/020515A1 은 몰드에서의 부분의 금속의 갈바닉 퇴적 단계 전에 획득될 최종 부분에 대응하는 완전한 포토레지스트 몰드를 생성함으로써 수개의 레벨들을 갖는 부분을 제조하는 것을 기술한다. 오직, 레벨 프로젝션들이 서로 포함되는 멀티-레벨 부분들만이 이 방법을 사용하여 생성될 수 있다.
특허 문헌 EP2405301A1 로부터, 적어도 2개 레벨들을 포함하는 포토레지스트 몰드가 또한 공지되어 있으며, 기판에 형성된 레벨들은 오직 수직의 및 평활한 플랭크들만을 포함한다.
이들 방법들은 오직 기본 지오메트리들이 원통형인 부분들의 제조만을 허용하고, 베벨링 또는 모따기와 같은 복잡한 지오메트리들을 포함하는 부분들의 제조를 허용하지는 않는다.
본 발명의 목적은 핫 스탬핑 (hot stamping) 단계를 LIGA 기술과 결합함으로써 멀티-레벨 금속 시계 컴포넌트들을 제조하기 위한 방법을 제공하여 상기 언급된 단점들 뿐 아니라 다른 단점들을 개선하는 것이며, 여기서, 전도층은, 멀티-레벨 컴포넌트들의 경우 신뢰성있는 갈바닉 성장을 가능케 하기 위해 각각의 레벨에 대한 수지 층과 연관된다.
본 발명의 목적은 또한, LIGA 기술을 통해 통상 가능하지 않은 복잡한 지오메트리들을 갖는 타임피스들의 제조를 가능케 하는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는, 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다:
a) 기판을 제공하고, 그 위에 제 1 전기 전도층을 퇴적하고, 감광성 수지의 제 1 층을 도포하는 단계;
b) 수지의 제 1 층을 성형화하고 시계 컴포넌트의 제 1 레벨을 정의하기 위해, 수지의 제 1 층의 버퍼를 통해, 수지 층을 유지하도록 기판으로부터 미리정의된 거리까지 버퍼를 가압함으로써, 핫 스탬핑을 수행하는 단계;
c) 컴포넌트의 제 1 레벨을 정의하는 마스크를 통해 성형화된 수지의 제 1 층을 조사하고 감광성 수지 층의 비-조사된 구역들을 용해시켜 제 1 전기 전도층을 제자리에서 노출시키고 제 1 및 제 2 레벨을 포함하는 몰드를 형성하는 단계;
d) 컴포넌트를 형성하도록 제 1 전도층으로부터 몰드에 전기주조에 의해 금속층을 퇴적하는 단계로서, 그 금속층은 감광성 수지의 제 2 층의 상부 표면에 실질적으로 도달하는, 상기 금속층을 퇴적하는 단계;
e) 컴포넌트를 방출하기 위해 기판, 제 1 전도층 및 수지를 연속적으로 제거하는 단계.
따라서, 이 방법은 멀티-레벨 부분들의 생성을 가능케 한다.
본 발명의 추가의 유리한 대안적인 실시형태들에 따르면:
- 단계 b) 는 진공에서 실행된다;
- 단계 b) 동안, 수지의 층은 70℃ 와 150℃ 사이에서 가열된다;
- 버퍼는 릴리프 임프린트를 가지며, 임프린트의 적어도 일부는 단계 b) 동안 기판의 표면 부근에서 가압되도록 배열된다;
- 버퍼의 상기 임프린트는 컴포넌트의 상기 적어도 제 1 레벨을 정의한다;
- 그 방법은, 수지의 층의 조사된 구역들 상에 제 2 전기 전도층을 국부적으로 퇴적하는 것으로 이루어지는, 단계 c) 와 단계 d) 사이의 옵션적인 단계를 포함한다;
- 제 2 전기 전도층은 스텐실 마스크를 통해 퇴적된다;
- 제 2 전기 전도층은 잉크 또는 전도성 수지의 프린팅을 통해 퇴적된다;
- 상기 전기 전도층은 Au, Ti, Pt, Ag, Cr, Pd 타입이거나 또는 이들 재료들 중 적어도 2개의 스택이다;
- 기판은 실리콘으로 제조된다;
- 기판은 투명 재료로 제조된다;
- 투명 재료로 제조된 기판은 마스크를 형성하기 위해 기판의 면들 중 하나 상에 금속화 구역들을 포함한다;
- 전도층은 50nm 와 500nm 사이의 두께를 갖는다.
마지막으로, 본 발명은, 예를 들어, 팔레트 어셈블리 또는 이스케이프먼트 휠과 같이, 본 발명에 따른 방법에 따라 획득되는 시계 컴포넌트에 관한 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 방법은 타임피스들을 위한 컴포넌트들의 제조에 대한 특히 유리한 적용을 찾는 것임이 이해된다.
본 발명의 추가의 특징들 및 이점들은 본 발명에 따른 방법의 실시형태 예의 다음의 상세한 설명으로부터 더 명확히 나타날 것이며, 이 예는 첨부 도면을 참조하여 한정이 아닌 단지 예시에 의해 주어진다.
- 도 1 내지 도 6 은 시계 컴포넌트를 생성하기 위하여 본 발명의 실시형태의 방법 단계들을 예시한다.
본 발명은 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
제 1 단계 a) 는 기판 (1) 을 제공하는 것, 및 그 위에, 전기 전도층 (2) 및 감광성 수지 (3) 의 층을 연속적으로 퇴적하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방법의 단계 a) 에서 사용되는 기판 (1) 은, 예를 들어, 실리콘 기판에 의해 형성된다. 방법의 제 1 단계 a) 동안, 전도층 (2), 즉, 갈바닉 금속 퇴적을 시작할 수 있는 층이, 예를 들어, 물리 기상 증착 (PVD) 에 의해 퇴적된다. 통상적으로, 전도층 (2) 은 Au, Ti, Pt, Ag, Cr, 또는 Pd 타입이거나 (도 1) 또는 이들 재료들 중 적어도 2개의 스택이고, 50nm 와 500nm 사이의 두께를 갖는다. 예를 들어, 전도층 (2) 은 금 또는 구리의 층으로 코팅된 크롬 또는 티타늄의 하위층으로 형성될 수 있다.
이 방법에서 사용되는 감광성 수지 (3) 는, 바람직하게, UV 조사의 작용 하에 중합하도록 설계된 레퍼런스 SU-8 하에서 입수가능한 8 관능성 에폭시 기반 네거티브 타입 수지이다.
본 발명의 특정 실시형태에 따르면, 수지는 건조 필름의 형태로 제시되고, 그 다음, 수지는 기판 (1) 상에 롤링함으로써 도포된다.
대안적으로, 감광성 수지는, UV 방사의 작용 하에 분해하도록 설계되는 포지티브 포토레지스트일 수 있다. 본 발명은 감광성 수지의 일부 특정 타입들로 한정되지 않음이 이해될 것이다. 당업자는 UV 포토리소그래피에 적응되는 모든 공지된 수지들로부터 그들의 필요성들에 적합한 감광성 수지를 선택하는 방법을 알 것이다.
수지 (3) 의 층은 임의의 적합한 수단에 의해, 원심 코팅, 스핀 코팅에 의해, 또는 원하는 두께까지 분무하는 것에 의해 기판 (1) 상에 퇴적된다. 통상적으로, 수지 두께는 10 ㎛ 와 1000 ㎛ 사이이고, 바람직하게는 50 ㎛ 와 300　㎛ 사이이다. 원하는 두께 및 사용된 퇴적 기법에 따라, 수지 (3) 의 제 1 층이 하나 이상의 패스들로 퇴적될 것이다.
그 다음, 수지 (3) 의 층은 통상적으로, 용매를 제거하기 위해 퇴적된 두께에 의존한 시간 동안 90℃ 와 120℃ 사이에서 가열된다 (프리-베이킹 단계). 이러한 가열은 수지를 건조시키고 경화시킨다.
도 2 에 예시된 다음 단계 b) 는 수지 (3) 의 제 1 층의 핫 스탬핑을 수행하여 동일하게 성형화하고 시계 컴포넌트의 제 1 레벨을 정의하는 것으로 이루어진다. 수지는 70℃ 와 150℃ 사이의 온도로 가열된 제 1 페이즈에 있으며, 여기서, 그 위에 가압하는 버퍼 (2) 에 의하여 동일하게 압축함으로써 그 성형화를 가능케 하도록 점성이 된다. 이 단계는 수지 (3) 의 층을 가압할 때 에어 버블들의 형성을 방지하기 위해 진공에서 실행된다. 본 발명에 따르면, 버퍼 (2) 는 기판 (1) 상에 수지 층을 유지하도록 기판 (1) 으로부터 미리정의된 거리까지 가압될 수 있다.
유리하게, 버퍼 (2) 는 높이 변동들을 나타낼 수 있는 릴리프 임프린트를 갖고, 따라서, 컴포넌트의 적어도 제 1 레벨을 정의하는 것을 가능하게 하며, 따라서, 상기 적어도 제 1 레벨은 종래의 LIGA 방법으로 획득될 수 없는 복잡한 3차원 지오메트리를 갖는다.
획득될 컴포넌트의 완전한 지오메트리를 생성하기 위해 버퍼에 의하여 2 이상의 레벨들을 형성하는 것도 또한 상정될 수 있다.
도 3 에 예시된 다음 단계 c) 는 형성될 컴포넌트의 제 1 레벨 및 따라서 광중합된 구역들 (3a) 및 비-광중합된 구역들 (3b) 을 정의하는 마스크 (4) 를 통해 UV 방사에 의하여 수지 (3) 의 제 1 층을 조사하는 것으로 이루어진다.
수지층 (3) 의 어닐링 단계 (포스트-베이킹 단계) 가 UV 조사에 의해 유도된 광중합을 완료하기 위해 요구될 수도 있다. 이러한 어닐링 단계는 바람직하게, 90℃ 와 95℃ 사이에서 수행된다. 광중합된 구역들 (3a) 은 대부분의 용매들에 둔감하게 된다. 다른 한편, 비-광중합된 구역들은 용매에 의해 후속적으로 용해될 수 있다.
그 다음, 감광성 수지 층 (3) 의 비-광중합된 구역들 (3b) 은, 도 4 에서와 같이, 기판 (1) 의 전도층 (2) 을 제자리에서 노출시키도록 용해된다. 이러한 동작은 PGMEA (프로필렌 글리콜 메틸 에틸 아세테이트) 와 같은 적합한 용매에 의하여 비-광중합된 구역들 (3b) 을 용해시킴으로써 실행된다. 따라서, 컴포넌트의 제 1 레벨 및 제 2 레벨을 정의하는 광중합된 감광성 수지 몰드 (3a) 가 생성된다.
본 발명의 유리한 실시형태에 따르면, 기판 (1) 은 기판의 후면을 통해 수지를 조사할 수 있도록 투명 재료로 제조된다.
보로실리케이트 유리 (Pyrex®) 와 같은 투명 기판 또는 150℃ 까지의 가열을 견디는 임의의 다른 재료를 사용하는 것이 가능하다. 기판은, 예를 들어, 수지 층에서 개방될 구역들과 수직 정렬되는 티타늄 및 금 합금 (TiAu) 으로 제조되는, 주석 (인듐 주석 산화물, ITO) 으로 도핑된 인듐 산화물 및 금속 패턴들에 의해 형성된 제 1 투명 전도층을 포함한다. ITO 층은 전체 표면의 전기 전도도를 보장하도록 서빙하고, 따라서, 티타늄과 냉간 합금으로 제조되는 금속 패턴들을 개구부들과 수직 정렬로 연결하면서 광이 타측으로 통과하게 하여 중합될 구역을 중합하게 한다.
도 5 에 예시된 다음 단계 d) 는, 전기주조 또는 갈바닉 퇴적을 위해, 전기 전도층 (2) 으로부터, 몰드의 높이보다 낮은 높이를 우선적으로 획득하여 후속 머시닝 동안 우수한 기계적 강도를 가능하게 하는 블록이 형성될 때까지 금속 층 (7) 을 몰드에 퇴적하는 것으로 이루어진다. 이러한 맥락에서 용어 '금속' 은 분명히 금속 합금들을 포함한다. 통상적으로, 금속은 니켈, 구리, 금 또는 은을 포함한 세트로부터, 그리고 합금, 즉, 금-구리, 니켈-코발트, 니켈-철, 니켈-인, 또는 실제로 니켈-텅스텐에 의하여 선택될 것이다. 일반적으로, 다층 금속 구조물은 전적으로 동일한 합금 또는 금속으로 제조된다. 하지만, 상이한 타입들의 적어도 2개 층들을 포함한 금속 구조물을 획득하도록 갈바닉 퇴적 단계 동안 금속 또는 합금을 변경하는 것이 또한 가능하다.
전기주조 조건들, 특히, 배스 조성물들, 시스템의 지오메트리, 전압들 및 전류 밀도들이 전기주조 분야에서 널리 공지된 기법들에 따라 전착될 각각의 금속 또는 합금에 대해 선택된다.
금속층 (7) 은 생성될 컴포넌트의 두께에 의해 미리정의된 두께를 획득하도록 기계적 방법을 사용하여 머시닝될 수 있다.
단계 c) 와 d) 사이에서 실행되는 옵션적 단계에 따르면, 제 2 전도층이 핫 스탬핑에 의해 성형화되는 특정 광중합된 구역들 (3a) 상에 국부적으로 퇴적된다. 이 제 2 전도층은 제 1 전도층 (2) 과 동일한 특성들을 가질 수 있다.
제 1 대안적인 실시형태에 따르면, 광학 정렬을 통해 포지셔닝되는 스텐실 마스크가 사용된다. 그러한 장비는 기판 상의 광중합된 구역들 (3a) 의 지오메트리와 마스크의 적절한 정렬을 보장하고, 따라서, 마스크가 기판 (1) 에 가능한 한 가깝게 유지될 때 선택된 광중합된 구역들 (3a) 의 상부 표면 상에서만 퇴적을 보장하는 것을 가능하게 한다.
추가의 대안적인 실시형태에 따르면, 제 2 전기 전도층은 제 2 전도층을 퇴적하기 위해 3D 프린팅에 의해 구현된다.
그러한 솔루션들은 제 2 전기 전도층의 선택적이고 더 정확한 퇴적을 가능케 하고, 따라서, 단계 d) 동안 갈바닉 성장을 더 잘 제어하는 것을 돕는다.
도 6 에 예시된 단계 e) 는, 일련의 습식 또는 건식 에칭 단계들로, 기판, 전도층들 또는 수지 층들을, 당업자에게 익숙한 동작들로 제거함으로써 컴포넌트를 방출하는 것으로 이루어진다. 예를 들어, 제 1 전도층 (2) 및 기판 (1) 은 습식 에칭에 의하여 제거되며, 이는 컴포넌트를 손상시키지 않고 기판 (1) 으로부터 방출하는 것을 가능하게 한다. 분명히, 실리콘 기판은 수산화 칼륨 (KOH) 에 기초한 용액으로 에칭될 수 있다.
이러한 제 1 시퀀스 이후, 수지 층에서 설정된 컴포넌트가 획득되며, 전도층 (2) 은 여전히 제자리에 존재한다.
제 2 시퀀스는, 중간 금속층들의 습식 에칭 동작들이 개재되는 O2 플라즈마 에칭 동작들에 의하여 수지 (3) 의 층을 제거하는 것으로 이루어진다.
이 단계 이후, 획득된 컴포넌트들은 세정되고, 옵션적으로, 머시닝 동작들 또는 미관용 마무리를 수행하기 위해 머신 툴 상에서 재작업된다. 이 스테이지에서, 그 부분들은 직접 사용되거나 또는 다양한 장식적 및/또는 기능적 처리들, 통상적으로, 물리적 또는 화학적 퇴적들을 경험할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 스프링, 팰릿 어셈블리, 휠, 아플리케 등과 같은 타임피스들을 위한 컴포넌트들의 제조에 대한 특히 유리한 적용을 찾는다. 이 방법 덕분에, 종래의 포토리소그래피 동작들을 통해 획득되는 것들보다 더 다양한 형상들 및 더 복잡한 지오메트리들을 갖는 컴포넌트들을 생성하는 것이 가능하다. 그러한 방법은 또한, 지오메트리들의 관점에서 양호한 신뢰성을 보여주는 강인한 컴포넌트들을 획득하는 것을 가능하게 한다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법으로서,
    a) 기판 (1) 을 제공하고, 그 위에 제 1 전기 전도층 (2) 을 퇴적하고, 감광성 수지 (3) 의 제 1 층을 도포하는 단계;
    b) 상기 감광성 수지 (3) 의 제 1 층을 성형화하고 상기 컴포넌트의 제 1 레벨을 형성하기 위해, 상기 감광성 수지 (3) 의 제 1 층의 버퍼 (5) 를 통해, 수지 층을 유지하도록 상기 기판 (1) 으로부터 미리정의된 거리까지 상기 버퍼 (5) 를 가압함으로써, 핫 스탬핑을 수행하는 단계;
    c) 상기 컴포넌트의 적어도 제 1 레벨을 정의하는 마스크 (4) 를 통해 성형화된, 상기 감광성 수지 (3) 의 제 1 층을 조사하고 상기 감광성 수지 (3) 의 제 1 층의 비-조사된 구역들 (3b) 을 용해시켜 상기 제 1 전기 전도층 (2) 을 제자리에서 노출시키고 제 1 및 제 2 레벨을 포함하는 몰드를 형성하는 단계;
    d) 상기 컴포넌트를 형성하도록 상기 제 1 전기 전도층 (2) 으로부터 상기 몰드에 전기주조에 의해 금속층 (6) 을 퇴적하는 단계로서, 상기 금속층 (6) 은 감광성 수지 (3) 의 제 2 층의 상부 표면에 실질적으로 도달하는, 상기 금속층을 퇴적하는 단계;
    e) 상기 컴포넌트를 방출하기 위해 상기 기판, 상기 제 1 전기 전도층 및 상기 수지를 연속적으로 제거하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 b) 는 진공에서 실행되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단계 b) 동안, 상기 감광성 수지 (3) 의 제 1 층은 70℃ 와 150℃ 사이에서 가열되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼 (5) 는 릴리프 임프린트를 가지며, 상기 임프린트의 적어도 일부는 단계 b) 동안 상기 기판의 표면 부근에서 가압되도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 버퍼 (5) 의 상기 임프린트는 상기 컴포넌트의 상기 적어도 제 1 레벨을 정의하는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 수지 (3) 의 제 1 층의 조사된 구역들 (3a) 상에 제 2 전기 전도층을 국부적으로 퇴적하는 것으로 이루어지는, 단계 c) 와 단계 d) 사이의 옵션적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 전도층은 스텐실 마스크를 통해 퇴적되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 전도층은 잉크 또는 전도성 수지의 프린팅을 통해 퇴적되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 전도층 (2) 은 Au, Ti, Pt, Ag, Cr, Pd 타입인 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 (1) 은 실리콘으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 (1) 은 투명 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 투명 재료로 제조된 상기 기판 (1) 은 마스크를 형성하기 위해 상기 기판의 면들 중 하나 상에 금속화 구역들 및 투명 전도층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 전도층 (2) 은 50nm 와 500nm 사이의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  14. 삭제
KR1020200169685A 2019-12-18 2020-12-07 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 획득된 컴포넌트 KR102520738B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19217372.2 2019-12-18
EP19217372.2A EP3839624B1 (fr) 2019-12-18 2019-12-18 Procede de fabrication d'un composant horloger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210079192A KR20210079192A (ko) 2021-06-29
KR102520738B1 true KR102520738B1 (ko) 2023-04-11

Family

ID=68944550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200169685A KR102520738B1 (ko) 2019-12-18 2020-12-07 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 획득된 컴포넌트

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11454886B2 (ko)
EP (1) EP3839624B1 (ko)
JP (1) JP7051980B2 (ko)
KR (1) KR102520738B1 (ko)
CN (1) CN112987491A (ko)
TW (1) TWI756888B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019136610A (ja) * 2019-06-04 2019-08-22 株式会社三洋物産 遊技機
EP3839625A1 (fr) * 2019-12-18 2021-06-23 Nivarox-FAR S.A. Procede de fabrication d'un composant horloger et composant obtenu selon ce procede
EP3839626B1 (fr) * 2019-12-18 2023-10-11 Nivarox-FAR S.A. Procede de fabrication d'un composant horloger

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006299371A (ja) * 2005-04-25 2006-11-02 Ricoh Elemex Corp 微細金属構造体の製造方法、および微細金属構造体

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4696878A (en) * 1985-08-02 1987-09-29 Micronix Corporation Additive process for manufacturing a mask for use in X-ray photolithography and the resulting mask
US5685062A (en) * 1994-07-05 1997-11-11 Ford Motor Company Self-assembly fabrication method for planar micro-motor
FR2731715B1 (fr) * 1995-03-17 1997-05-16 Suisse Electronique Microtech Piece de micro-mecanique et procede de realisation
JP3525617B2 (ja) 1996-03-26 2004-05-10 住友電気工業株式会社 レジスト構造体の形成方法
JP2002096334A (ja) * 2000-09-25 2002-04-02 Nippon Columbia Co Ltd スタンパの製造方法
JP2006019316A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Nec Corp パターン形成方法及び薄膜の作製方法
JP4546232B2 (ja) * 2004-12-10 2010-09-15 セイコーインスツル株式会社 電鋳型とその製造方法
US7691275B2 (en) * 2005-02-28 2010-04-06 Board Of Regents, The University Of Texas System Use of step and flash imprint lithography for direct imprinting of dielectric materials for dual damascene processing
US7696102B2 (en) * 2005-03-31 2010-04-13 Gang Zhang Methods for fabrication of three-dimensional structures
US9180102B2 (en) * 2005-05-06 2015-11-10 Board Of Regents, The University Of Texas System Methods for fabricating nano and microparticles for drug delivery
JP2007069462A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Tdk Corp マスク形成方法および情報記録媒体製造方法
WO2008018261A1 (en) 2006-08-07 2008-02-14 Seiko Instruments Inc. Method for manufacturing electroformed mold, electroformed mold, and method for manufacturing electroformed parts
KR101381252B1 (ko) * 2007-06-05 2014-04-04 삼성디스플레이 주식회사 임프린트 장치, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 박막패터닝 방법
JP2009080914A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Victor Co Of Japan Ltd 光ディスク原盤の製造方法、光ディスク原盤、スタンパ、光ディスク基板、及び光ディスク
CH704572B1 (fr) * 2007-12-31 2012-09-14 Nivarox Sa Procédé de fabrication d'une microstructure métallique et microstructure obtenue selon ce procédé.
JP2009277461A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Canon Inc 導電性部材パターンの製造方法
EP2157476A1 (fr) 2008-08-20 2010-02-24 Nivarox-FAR S.A. Procédé de fabrication de pièces métalliques multi-niveaux par la technique LIGA-UV
EP2182096A1 (fr) * 2008-10-28 2010-05-05 Nivarox-FAR S.A. Procédé LIGA hétérogène
US8333148B2 (en) * 2008-11-26 2012-12-18 Psa Essentials Llc Photopolymer stamp manufacturing process and preparation system and photopolymer stamp dies
EP2230207A1 (fr) * 2009-03-13 2010-09-22 Nivarox-FAR S.A. Moule pour galvanoplastie et son procédé de fabrication
JP5574802B2 (ja) * 2009-06-03 2014-08-20 キヤノン株式会社 構造体の製造方法
EP2263972A1 (fr) * 2009-06-12 2010-12-22 Nivarox-FAR S.A. Procédé de fabrication d'une microstructure métallique et microstructure obtenue selon ce procédé
EP2405300A1 (fr) 2010-07-09 2012-01-11 Mimotec S.A. Méthode de fabrication de pièces métalliques multi niveaux par un procédé du type LIGA et pièces obtenues par la méthode
CN102079961B (zh) * 2010-11-21 2013-08-07 乐凯集团第二胶片厂 一种紫外光固化粘接剂
CH706621A1 (fr) * 2012-06-05 2013-12-13 Mimotec Sa Procédé de fabrication de pièces micromécaniques difficilement reproductibles, et pièces micromécaniques fabriquées selon ce procédé.
KR20140081202A (ko) * 2012-12-21 2014-07-01 (재)한국나노기술원 나노임프린트 리소그래피와 도금 공정을 이용한 나노패턴이 형성된 금속 필름 제조방법
JP6239300B2 (ja) 2013-07-25 2017-11-29 セイコーインスツル株式会社 時計用部品の製造方法、時計用部品、ムーブメント及び時計
EP3034461B1 (fr) 2014-12-19 2020-07-01 Rolex Sa Fabrication d'un composant horloger multi-niveaux
JP6434833B2 (ja) * 2015-03-18 2018-12-05 セイコーインスツル株式会社 電鋳型、電鋳母型及び電鋳母型の製造方法
EP3170579A1 (fr) * 2015-11-18 2017-05-24 The Swatch Group Research and Development Ltd. Procédé de fabrication d'une pièce en métal amorphe
EP3266905B1 (en) * 2016-07-04 2020-05-13 Richemont International S.A. Method for manufacturing a timepiece component
EP3495894B1 (fr) * 2017-12-05 2023-01-04 Rolex Sa Procédé de fabrication d'un composant horloger
EP3839625A1 (fr) * 2019-12-18 2021-06-23 Nivarox-FAR S.A. Procede de fabrication d'un composant horloger et composant obtenu selon ce procede
EP3839626B1 (fr) * 2019-12-18 2023-10-11 Nivarox-FAR S.A. Procede de fabrication d'un composant horloger

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006299371A (ja) * 2005-04-25 2006-11-02 Ricoh Elemex Corp 微細金属構造体の製造方法、および微細金属構造体

Also Published As

Publication number Publication date
JP7051980B2 (ja) 2022-04-11
EP3839624A1 (fr) 2021-06-23
TW202136026A (zh) 2021-10-01
TWI756888B (zh) 2022-03-01
US20210191258A1 (en) 2021-06-24
KR20210079192A (ko) 2021-06-29
JP2021095631A (ja) 2021-06-24
CN112987491A (zh) 2021-06-18
US11454886B2 (en) 2022-09-27
EP3839624B1 (fr) 2023-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102520738B1 (ko) 시계 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 획득된 컴포넌트
TWI474127B (zh) 異質ｌｉｇａ（光刻電鑄模造）方法
CN101918617B (zh) 制造金属微结构的方法和通过该方法获得的微结构
CN110244543B (zh) 在表盘上制造金属装饰物的方法及由该方法获得的表盘
US9194052B2 (en) Method of fabricating a plurality of metallic microstructures
KR102532840B1 (ko) 시계 컴포넌트를 제조하는 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 컴포넌트
KR102520739B1 (ko) 타임피스 컴포넌트를 제조하는 방법 및 이 방법으로부터 획득된 컴포넌트
CN112189063B (zh) 生产在表盘上的金属装饰物的方法和根据本方法获得的表盘
US11181868B2 (en) Method for manufacturing a timepiece component and component obtained by this method
JP4164592B2 (ja) スタンパの製造方法
CH716969A2 (fr) Procédé de fabrication d'un composant horloger et composant obtenu selon ce procédé.

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant