[发明专利]制造强化的钟表组件的方法和相应的钟表组件和钟表

说明书

本发明涉及制造强化的钟表组件的方法和相应的钟表组件和钟表。该制造方法由可微加工材料来制造零件(10)，所述零件(10)形成钟表组件的坯料并且包括至少一个具有初始粗糙度的表面。所述方法包括在旨在降低所述表面的粗糙度的蚀刻流体中对零件进行机械强化处理的步骤。例如，提供所述可微加工材料的基材；基材被包含至少一个开口的保护涂层至少部分覆盖；通过保护涂层中的开口来蚀刻基材并且因此获得蚀刻表面；通过保护涂层中的开口对所述蚀刻表面施加机械强化处理；并且然后去除保护涂层。蚀刻流体可以是等离子体或液体化学蚀刻剂。

技术领域

本发明涉及由可微加工材料，例如硅，来制造钟表组件的方法。

背景技术

就制造钟表组件而言，硅是有许多优势的材料。一方面，其使得以微米级精度同时制造大量小零件。另一方面，其具有低密度和抗磁特征。但是，该材料具有个缺点：其塑性变形区域小或不存在，从而使得其是相对易碎的材料。机械应变或机械冲击可导致组件裂化。所以，处理由硅制造的钟表组件，尤其在它们制造和它们安装期间，成为一种特别棘手的工作。

用于从硅基材上切割钟表组件的技术，例如一般是深蚀刻技术、深反应离子蚀刻(DRIE)加重了这些硅钟表组件的脆性。该类型的蚀刻的特殊性在于其形成开口，其具有稍微有条纹的侧壁，在它们的表面上包含为如它们在本领域已知的子波或“扇贝”形式的平面度缺陷。结果，蚀刻的侧壁具有一定的粗糙度，其降低了组件的机械强度。此外，平面度缺陷可作为裂纹起始源，尤其在机械应变下，并且导致组件破裂。

为了改善由硅制造的钟表组件的机械特性，已经提出了许多方法。

第一个方法，描述在文档EP 2 277 822中，其由通过在包括900℃和1200℃之间的温度下热氧化硅形成二氧化硅层组成。形成的氧化物层源自组件表面上的硅转化成二氧化硅。二氧化硅然后溶解。二氧化硅层的形成和其溶解使得去除潜在地包括缺陷和/或裂纹起始源的硅的表面部分。

第二个方法，描述在文档CH 703 445中，由向蚀刻之后获得的硅零件(即钟表组件坯料)在约1000℃温度下还原气氛中施加退火处理。根据该文档，退火处理造成硅原子迁移，这些原子从凸角(比如扇贝和边缘的尖端)迁移并且积聚在凹角，从而降低了侧壁和圆边缘的粗糙度。

发明内容

本发明提出了之前建议的方法的替代性方案。

对于该目的，本发明涉及制造钟表组件的方法，其中形成钟表组件的坯料的零件由可微加工材料产生，所述零件包括至少一个具有初始粗糙度的表面，其中包括在蚀刻流体中对零件进行机械强化的步骤，旨在降低所述表面的粗糙度的。

术语“流体”在本文必须理解为物理意义上的术语。物理学上，“流体”形成包括液体、气体和等离子体(并且某些程度上包括某些塑料固体)的物质相的子集。

有利地，在蚀刻流体中对零件进行机械强化的步骤是各向同性类型的。

本发明的方法具有不需要使用高温的优势。

在一种具体的实施方式中，该方法包括下述步骤：

·提供所述可微加工材料的基材；

·用包含至少一个开口的保护涂层至少部分覆盖基材；

·通过保护涂层中的开口来蚀刻基材并因此获得蚀刻的表面；

·通过保护涂层中的开口对所述蚀刻表面施加机械强化处理；和

·然后去除保护涂层。

现有技术的两个方法的目的是减少硅零件侧壁上的表面缺陷，但是伴随着潜在的所不期望的效果：零件的尺寸基本上被第一方法改变而边缘被第二方法变圆。