用于鐘表的抗震軸承的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于鐘表的抗震軸承，所述抗震軸承包括彈性結(jié)構(gòu)(10)和由所述彈性結(jié)構(gòu)承載的中心部分(14)，所述中心部分具有用于接納鐘表的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸的盲孔(16A)。所述彈性結(jié)構(gòu)和所述中心部分由一個(gè)一體式部件(6)形成，該一體式部件由單晶石英制成，所述盲孔至少部分地具有被截去頂端或未被截去頂端的三角錐體的形狀，所述樞軸的端部抵靠所述盲孔。本發(fā)明還涉及用于制造這種類型的抗震軸承的方法，其中在用于單晶石英的各向異性蝕刻浴中對(duì)一體式部件進(jìn)行機(jī)加工。優(yōu)選地，分別在所述部件的兩個(gè)側(cè)面上設(shè)置兩個(gè)掩膜(20，26)，用以同時(shí)從兩個(gè)側(cè)面蝕刻石英。
【專利說明】用于鐘表的抗震軸承
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于鐘表的抗震軸承(具有震動(dòng)吸收裝置的軸承)和制造所述抗震軸承的方法的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及用于接納機(jī)械表機(jī)芯的擺輪軸的樞軸的抗震軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]專利CH700496描述了一種由單晶硅形成的抗震軸承，其包括中心部分和將中心部分連接到外周邊環(huán)狀部分上的徑向彈性臂。中心部分包括具有四面角錐體/四面體形狀的擴(kuò)口孔。首先，應(yīng)注意到的是，四面體孔的底部對(duì)于支承樞軸而言不是最優(yōu)的。關(guān)于所述類型的孔的制造，上述專利提供了各向異性濕式化學(xué)蝕刻法。為此，文中提到，硅基底必須適當(dāng)取向以能夠機(jī)加工角錐體形狀的孔。接下來(lái)，為了機(jī)加工一體式硅部件的其余部分、尤其是彈性臂，該專利提出使用另一機(jī)加工技術(shù)，即，深度反應(yīng)離子蝕刻法(DRIE)。后一種技術(shù)要求使用與用于各向異性濕式化學(xué)蝕刻的裝置不同的復(fù)雜昂貴的裝置。因此，根據(jù)上述專利的抗震軸承的制造成本相對(duì)較高。應(yīng)注意到，在不同的裝置中使用對(duì)硅部件進(jìn)行機(jī)加工的兩種不同的技術(shù)，以不必要地使制造硅抗震軸承的方法復(fù)雜化了，這并非出于專利CH700496作者的本意。事實(shí)上，其緣于由單晶硅的特性引起的需求。實(shí)際上，獲得角錐體形的擴(kuò)口孔所需的硅基底的取向不能提供具有臂一所述臂具有基本上豎直的側(cè)壁一或者外周邊環(huán)狀部分的彈性結(jié)構(gòu)。
[0003]總體上，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，硅不允許機(jī)加工具有基本上豎直的壁的結(jié)構(gòu)，并且不允許借助在酸性浴中的蝕刻而呈現(xiàn)出彎曲。此外，為了在單晶硅晶片中獲得具有豎直壁的孔口，只有在晶片中的特定的硅晶體取向(與用于獲得角錐體形狀的孔的取向不相容)是可能的。用于這樣的豎直壁的可能的方向受到限制，并且豎直壁僅由平的表面形成。
[0004]專利申請(qǐng)W02009/060074描述了一種包括一體式硅部件和與之關(guān)聯(lián)的被穿孔的寶石的抗震軸承。所述一體式部件限定出彈性結(jié)構(gòu)和托鉆。其通過眾所周知的光刻和蝕刻技術(shù)而形成在硅晶片內(nèi)。這個(gè)專利文獻(xiàn)提到，一體式部件可以由硅或其它優(yōu)選地能容易地通過光刻和化學(xué)蝕刻技術(shù)進(jìn)行機(jī)加工的單晶材料制成。但除了硅之外并未給出其它示例。關(guān)于硅，如上所述地，盡管可以獲得具有豎直壁的槽或孔口，但是設(shè)計(jì)受到限制。尤其是，不可能通過對(duì)硅晶體晶片進(jìn)行化學(xué)蝕刻來(lái)獲得上述專利文獻(xiàn)的附圖中示出的所有設(shè)計(jì)。上述專利的涉及由單晶材料制成的抗震軸承的制造方法的技術(shù)是不明確的。只有明確地提到了硅的情況。硅晶體實(shí)施例的限制和缺陷已在針對(duì)專利CH700496所做的討論中敘述過。此夕卜，文中對(duì)于化學(xué)蝕刻給出的含義是不清楚的。任何情況下，可以得出這樣的結(jié)論，即，諸如圖中示出的那些彈性結(jié)構(gòu)不是在酸性浴中制得的，而是通過如專利CH700496中的深度反應(yīng)離子蝕刻制成的。
[0005]專利申請(qǐng)W02009/060074的 申請(qǐng)人:也申請(qǐng)了專利申請(qǐng)EP2015147 (相同的 優(yōu)先權(quán)日:)。后一文獻(xiàn)中公開了一種由單晶材料片體形成的抗震軸承；所述片體限定出彈性結(jié)構(gòu)和中心部分，該中心部分具有用于接納擺輪樞軸的盲孔。在一變型中，彈性結(jié)構(gòu)限定出三個(gè)交錯(cuò)/搭疊排列的螺旋形。盲孔具有平底圓柱形形狀，如圖中所示。應(yīng)注意到的是，平底圓柱形形狀并非是最優(yōu)的，因?yàn)闃休S以不規(guī)則方式抵靠圓柱形部分移動(dòng)和摩擦，這是因?yàn)榭妆缺灰氲狡渲械臉休S的部分寬。根據(jù)該專利文獻(xiàn)提出的主要實(shí)施例，使用了單晶硅片體或晶片，利用已知的光刻技術(shù)(也被稱為化學(xué)工藝)對(duì)所述單晶硅片體或晶片進(jìn)行機(jī)加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決一體式單晶部件機(jī)加工復(fù)雜且昂貴的問題，并且提供這樣的抗震軸承，即，該抗震軸承由一體式部件形成，該一體式部件限定出彈性結(jié)構(gòu)和中心部分，在該中心部分中機(jī)加工出用于接納轉(zhuǎn)動(dòng)元件/轉(zhuǎn)動(dòng)輪副的樞軸的孔，可以相對(duì)低的成本高品質(zhì)地在工業(yè)上機(jī)加工出所述抗震軸承。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供前述類型的抗震軸承，其具有盲孔，該盲孔的形狀對(duì)于適當(dāng)?shù)貙?duì)中轉(zhuǎn)動(dòng)元件的在所述盲孔中樞轉(zhuǎn)的軸以及使摩擦最小化而言是有利的。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供這樣的抗震軸承，S卩，其具有吸引人的且具有特別可辨識(shí)的外觀。
[0009]本發(fā)明涉及用于鐘表的抗震軸承，所述抗震軸承包括彈性結(jié)構(gòu)和由所述彈性結(jié)構(gòu)承載的中心部分，所述中心部分具有用于接納鐘表的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸的盲孔。所述彈性結(jié)構(gòu)和所述中心部分由一個(gè)一體式部件形成，所述一體式部件由單晶石英形成，所述盲孔具有三個(gè)傾斜平面，所述三個(gè)傾斜平面共同限定出被截去頂端的或未被截去頂端的三角錐體/三棱錐體。
[0010]在一優(yōu)選變型中，所述一體式部件是被穿孔的晶片，該晶片的垂直于其兩個(gè)主表面的軸線幾乎與所述單晶石英的光軸平行。
[0011]本發(fā)明還涉及用于制造抗震軸承的兩個(gè)主要實(shí)施方法，其中彈性結(jié)構(gòu)和由該彈性結(jié)構(gòu)承載并且具有盲孔的中心部分是由單晶石英制成的。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的制造方法使得可以通過僅要求在化學(xué)浴中進(jìn)行機(jī)加工的相對(duì)不那么昂貴的方法來(lái)獲得高品質(zhì)的透明的抗震軸承。此外，所述方法使得可以機(jī)加工出用于軸承的盲孔，該盲孔的底部至少部分地由三角錐體限定，轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸抵靠所述三角錐體的平面。所述盲孔確保了以改進(jìn)的方式對(duì)中轉(zhuǎn)動(dòng)元件的軸并使摩擦最小化。透明的軸承還具有更容易檢查孔中的油的存在的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
[0013]本發(fā)明的其它具體特征和優(yōu)點(diǎn)將在本發(fā)明的下述詳細(xì)描述中陳述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]以下將參考以非限制性示例的方式給出的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中:
[0015]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的抗震軸承的實(shí)施例的截面圖。
[0016]-圖2是形成圖1中的抗震軸承的被穿孔的單晶石英片體的俯視圖。
[0017]-圖3是單晶石英的晶體的示意透視圖，其中示出將被切割下來(lái)用于制造圖2中的被穿孔的片體的晶片。
[0018]-圖4A是石英晶片的截面圖，在石英晶片的兩個(gè)主表面上覆蓋有選擇成耐受石英蝕刻浴的掩膜。
[0019]-圖4B是在配置用于石英的各向異性蝕刻的化學(xué)浴中進(jìn)行機(jī)加工以后的圖4A的晶片的示意性截面圖。[0020]-圖5是在根據(jù)本發(fā)明的方法機(jī)加工的石英晶片中獲得的盲孔的平面圖。
[0021]-圖6是在根據(jù)本發(fā)明的方法機(jī)加工的石英晶片中獲得的盲孔的第二變型的平面圖。
[0022]-圖7是沿圖6的線VI1-VII的針對(duì)一變型的截面圖，該變型與圖6中的實(shí)施例的區(qū)別僅在于盲孔的初始部分不具有豎直的壁而是具有陡坡。
[0023]-圖8A和8B是與圖4A和4B對(duì)應(yīng)的具有較厚的石英晶片和具有較大直徑的盲孔的截面圖，所述盲孔的形狀與圖6和圖7中示出的盲孔的形狀相似。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下將參考圖1、2、3和5對(duì)根據(jù)本發(fā)明的抗震軸承2進(jìn)行描述。該抗震軸承設(shè)置在鐘表的橋夾板或基板4中，并且由單晶石英晶片6(晶片限定出盤狀或圓形的板)和基底8構(gòu)成，所述基底具有用于晶片6的凹腔/容納部。所述晶片包括:彈性結(jié)構(gòu)10，該彈性結(jié)構(gòu)由在晶片中機(jī)加工出的基本上圓形的槽12形成；和中心部分14，該中心部分由所述彈性結(jié)構(gòu)承載并且具有盲孔16，該盲孔用于接納鐘表機(jī)芯的轉(zhuǎn)動(dòng)元件/轉(zhuǎn)動(dòng)輪副(未示出)的樞軸?；旧蠄A弧形狀的所述槽在其之間限定出彈性的螺旋形的臂，所述螺旋形的臂將中心部分連接到晶片6的外周邊區(qū)域。所述彈性結(jié)構(gòu)和中心部分因此通過由單晶硅石英制成的一體式部件形成。
[0025]由于彈性結(jié)構(gòu)設(shè)置在中心部分14的外周邊處，因此后者可能經(jīng)歷在晶片6的平面中的運(yùn)動(dòng)，也可能在某種程度上經(jīng)歷豎向運(yùn)動(dòng)。為此，一槽優(yōu)選地設(shè)置在彈性結(jié)構(gòu)10與基底8的凹腔的底部之間。軸承2限定出懸浮式的抗震軸承。將理解的是，基底包括用于使轉(zhuǎn)動(dòng)元件的心軸通過的孔，并且在發(fā)生劇烈的軸向和/或豎向振動(dòng)時(shí)用作止擋構(gòu)件。將理解的是，止擋構(gòu)件可以多種方式設(shè)置，在一變型中，在不使用中間元件的情況下將晶片6直接設(shè)置在夾板或主夾板4中。
[0026]彈性結(jié)構(gòu)在晶片6的平面中可以具有多種設(shè)計(jì)變型。以彈性方式將中心部分14連接到基底8的外周邊部分上即可。然而，圖2中所示類型的交錯(cuò)/搭疊排列的螺旋形的臂的設(shè)置是有利的，因?yàn)閺椥员鄣拈L(zhǎng)度相對(duì)于具有徑向臂的構(gòu)型而言增加了。為此，選擇石英晶片是卓越的，因?yàn)榭梢酝ㄟ^浴中的蝕刻工藝來(lái)獲得這種類型的設(shè)計(jì)，這將在下文解釋。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，在中心部分14的底面中機(jī)加工出的盲孔16具有三個(gè)傾斜平面40A、40B、40C，所述三個(gè)傾斜平面一起至少部分限定出三角錐體/三棱錐體(參見圖5)。根據(jù)一變型，三個(gè)平面中的每一個(gè)都關(guān)于盲孔的中心軸線Z限定出約40°的角度，即，這些平面中的每一個(gè)的中央直線42都關(guān)于盲孔的中心軸線限定出約40°的角度。尤其是在孔的直徑變得更大時(shí)，盲孔的底部可以具有其它平面(參見圖6)。這些不同的平面產(chǎn)生自根據(jù)本發(fā)明的以下描述的制造方法所提供的石英蝕刻。
[0028]在優(yōu)選變型中，盲孔在其初始部分中還具有基本上豎直的側(cè)壁(參見圖7)。因此，
三個(gè)平面并未延伸到一體式部件的外表面處-盲孔在該外表面處通向外部-并且盲
孔的介于所述外表面與三個(gè)平面之間的側(cè)表面的陡峭度/傾斜度或多個(gè)陡峭度比這三個(gè)平面的陡峭度大。根據(jù)一具體變型，盲孔的側(cè)表面相對(duì)于盲孔的中心軸線限定出的傾斜度/陡峭度(或多個(gè)傾斜度)小于20度(20° )。
[0029]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，單晶石英晶片6選擇成使得垂直于其兩個(gè)主表面的軸線Z近似是單晶石英的光軸。圖3示意性地示出石英晶體18和切片6A，該切片從所述石英晶體中切割下來(lái)用以制造板，隨后在所述板中機(jī)加工出根據(jù)本發(fā)明的晶片6。
[0030]根據(jù)制造這種類型的抗震軸承——該抗震軸承包括彈性結(jié)構(gòu)和中心部分，所述中心部分由所述彈性結(jié)構(gòu)承載并具有盲孔，該盲孔用于接納鐘表的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸——的方法的第一實(shí)施例或第一實(shí)施方式，所述彈性結(jié)構(gòu)和所述中心部分由一個(gè)一體式部件形成，提供以下步驟:
[0031]A)制造單晶石英晶片，該單晶石英晶片的兩個(gè)主表面——分別是第一和第二表面——基本上定向成與單晶石英的晶體結(jié)構(gòu)的光軸垂直；
[0032]B)在單晶石英晶片的第一表面上形成第一掩膜，所述第一掩膜通過光刻構(gòu)造，從而在第一表面上限定出設(shè)置在所述晶片中的彈性結(jié)構(gòu)和盲孔的輪廓；
[0033]C)通過將所述晶片插入到化學(xué)蝕刻浴中來(lái)在單晶石英晶片中機(jī)加工出彈性結(jié)構(gòu)和盲孔，所述化學(xué)蝕刻浴適于對(duì)單晶石英進(jìn)行非常有利于沿著所述光軸進(jìn)行蝕刻的各向異性蝕刻，所述第一掩膜選擇成耐受所述蝕刻浴的蝕刻。
[0034]應(yīng)注意到，在相對(duì)小的孔直徑、尤其是小于約120微米(120 μ m)的情況下，沿著孔的中心軸線形成孔的速度比在所述(光)軸的方向上機(jī)加工所述彈性結(jié)構(gòu)的速度慢，從而可以通過簡(jiǎn)單地從第一表面蝕刻來(lái)同時(shí)獲得所述盲孔和彈性結(jié)構(gòu)。
[0035]根據(jù)優(yōu)選變型，被機(jī)加工出的彈性結(jié)構(gòu)具有包括彎曲的槽和/或孔口的設(shè)計(jì)，所述槽或孔口的邊緣至少部分地具有彎曲的線；這如上所述地優(yōu)化了所述彈性結(jié)構(gòu)。
[0036]在所述第一實(shí)施方式的如圖4A和4B中示出的優(yōu)選變型中，提供了下述步驟:
[0037]A)制造單晶石英晶片6A，該單晶石英晶片的兩個(gè)主表面——分別是第一和第二表面——基本上定向成與單晶石英的晶體結(jié)構(gòu)的光軸Z垂直；
[0038]B)在單晶石英晶片的第一表面上形成第一掩膜20，在所述晶片的第二表面上形成第二掩膜26，所述第一掩膜和第二掩膜通過光刻構(gòu)造，從而分別在所述第一表面和所述第二表面上限定出彈性結(jié)構(gòu)10的輪廓，第一掩膜20還限定出設(shè)置在晶片6中的盲孔16A的輪廓；
[0039]C)通過將所述晶片插入到化學(xué)蝕刻浴中來(lái)在單晶石英晶片中機(jī)加工出彈性結(jié)構(gòu)10和盲孔16A，所述化學(xué)蝕刻浴適于對(duì)單晶石英進(jìn)行非常有利于沿著所述光軸進(jìn)行蝕刻的各向異性蝕刻，所述第一和第二掩膜選擇成耐受所述化學(xué)蝕刻浴的蝕刻。
[0040]因此，同時(shí)在所述石英晶片的兩個(gè)側(cè)面上蝕刻該石英晶片，以形成彈性結(jié)構(gòu)。這首先使得可以減少在蝕刻浴中的機(jī)加工時(shí)間，并且還可以獲得具有豎直壁的孔口。這種變型尤其適合盲孔具有相對(duì)大的直徑、尤其是大于150微米(150μπι)的情形。這樣，可以很容易地在同一化學(xué)蝕刻浴中同時(shí)機(jī)加工彈性結(jié)構(gòu)和制造盲孔。然而，應(yīng)注意到的是，這種變型即使對(duì)于在盲孔具有較小直徑時(shí)制造彈性結(jié)構(gòu)而言也是有利的。
[0041]在一具體變型中，石英晶片的兩個(gè)主表面的法線關(guān)于單晶石英的晶體結(jié)構(gòu)的光軸形成了約2度(2° )的角度(雙折射角度)。石英蝕刻浴尤其含有氫氟酸(HF)。在一變型中，所述石英蝕刻浴還含有氟化銨(NH4F)。
[0042]用于制造兩個(gè)掩膜的光刻方法是標(biāo)準(zhǔn)的。光敏層22、28分別沉積在例如是鉻_金層(Cr-Au)的金屬層20、26上。然后選擇性地照射每個(gè)光敏層并使其顯影，用以獲得與所形成的掩膜對(duì)應(yīng)的孔口。這樣，光敏層22具有用于所述彈性結(jié)構(gòu)的孔口 24Α和用于所述盲孔的孔口 25 ;而光敏層28僅具有用于彈性結(jié)構(gòu)10的孔口 24B。當(dāng)光敏層22和28已經(jīng)被構(gòu)造后，將晶片6A放置在適于蝕刻金屬層20和26的化學(xué)浴中，從而限定出用于隨后的局部石英蝕刻的兩個(gè)對(duì)應(yīng)的掩膜(與金屬層附圖標(biāo)記相同)
[0043]最后，將形成有兩個(gè)掩膜的晶片6A放置在化學(xué)浴中，該化學(xué)浴選擇成通過有利于基本上在光軸Z上進(jìn)行蝕刻來(lái)對(duì)單晶石英執(zhí)行強(qiáng)力地各向異性蝕刻。在所述化學(xué)浴中經(jīng)歷確定的時(shí)間之后——該確定的時(shí)間尤其隨著晶片的厚度和隨著所要求的盲孔的深度而變化——獲得了被穿孔的具有圓形的槽12的晶片6，所述槽具有基本上豎直的壁。此外，獲得了底部具有如上所述的傾斜平面的盲孔16A(圖4B的截面中的對(duì)稱的V形輪廓是示意性的，因?yàn)樵跈M向截面中，角錐體的兩個(gè)平面總體上并不以相同的傾斜程度被橫貫)。在圖4B示出的變型中，孔的底部?jī)H由三角錐體形成。作為示例，晶片6具有約200微米的厚度，盲孔的直徑是100或200微米。
[0044]根據(jù)制造上述類型的抗震軸承的方法的第二實(shí)施例或第二實(shí)施方式，該方法包括以下步驟:
[0045]A)制造單晶石英晶片，該單晶石英晶片的兩個(gè)主表面——分別是第一和第二表面——基本上定向成與單晶石英的晶體結(jié)構(gòu)的光軸垂直；
[0046]B)在單晶石英晶片的第一表面上形成第一初始掩膜，所述第一初始掩膜通過光刻構(gòu)造，從而在第一表面上限定出彈性結(jié)構(gòu)的輪廓，但未限定出用于接納轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸的盲孔的輪廓；
[0047]C)通過將所述晶片放入到化學(xué)蝕刻浴中來(lái)部分地在單晶石英晶片中機(jī)加工出由在所述步驟B)中得到的第一初始掩膜限定的彈性結(jié)構(gòu)，所述化學(xué)蝕刻浴適于對(duì)單晶石英進(jìn)行非常有利于沿著所述單晶石英的光軸進(jìn)行蝕刻的各向異性蝕刻，所述第一初始掩膜選擇成耐受所述化學(xué)蝕刻浴的蝕刻；
[0048]D)構(gòu)造所述第一初始掩膜，從而限定出盲孔的輪廓，并獲得第一最終掩膜；
[0049]E)通過將所述晶片再次放置到所述化學(xué)蝕刻浴中來(lái)對(duì)彈性結(jié)構(gòu)進(jìn)行最后的機(jī)加工，同時(shí)機(jī)加工出由在所述步驟D)中構(gòu)造出的所述第一最終掩膜限定的盲孔。
[0050]圖8A和8B中示意性示出了本發(fā)明的方法的第二實(shí)施方式的優(yōu)選變型。在該優(yōu)選變型中，在步驟C)之前，在單晶石英晶片的第二表面上形成第二掩膜，所述第二掩膜通過光蝕刻構(gòu)造而成，從而在所述第二表面上限定出所述彈性結(jié)構(gòu)的輪廓。這個(gè)變型容許在晶片36A的兩個(gè)側(cè)面上蝕刻，如圖8A中所示。圖8A示意性示出了單晶石英晶片36A在經(jīng)歷了根據(jù)這里描述的變型的方法的步驟C)之后并且在對(duì)光敏層23進(jìn)行照射和顯影以在所述層中獲得孔口 25A之后所呈現(xiàn)的截面，其中在所述層中獲得孔口 25A用于使孔25(圖SB)能夠被制造在初始掩膜21A中，從而獲得最終掩膜21。所述最終掩膜使得可以在彈性結(jié)構(gòu)10的最后機(jī)加工階段中機(jī)加工出盲孔16B，用以獲得圖8B中示出的被穿孔的晶片36。利用光敏層29構(gòu)造出第二掩膜27。為了蝕刻掩膜21A和27，通過光蝕刻來(lái)分別構(gòu)造光敏層23和29，然后分別得到與希望的彈性結(jié)構(gòu)10對(duì)應(yīng)的孔口 24A和24B。在掩膜21A中蝕刻孔口 25之前，即，在這里所描述的方法的步驟D)之前，將晶片36A放置在各向異性石英蝕刻浴中經(jīng)歷第一階段或第一時(shí)間段。在晶片已經(jīng)被從浴中移出以后，部分地機(jī)加工出如圖8A所示的彈性結(jié)構(gòu)。在晶片36A的兩個(gè)側(cè)面上獲得了凹槽32和33。
[0051]根據(jù)優(yōu)選變型，在前述的步驟B)和步驟C)之間，照射光敏層23——該光敏層曾用于第一初始掩膜21A的部分構(gòu)造以限定出彈性結(jié)構(gòu)——用以在光敏層中形成與希望的盲孔對(duì)應(yīng)的孔口 25A(圖8A)。應(yīng)注意到的是，光敏層23的用以獲得孔口 25A而進(jìn)行的顯影可以發(fā)生在步驟C)之前或之后。因此，在這里，第一掩膜的構(gòu)造在兩個(gè)階段中于蝕刻浴中實(shí)現(xiàn)，所述蝕刻浴選擇成用于對(duì)沉積在單晶石英晶片上的金屬層進(jìn)行蝕刻并形成所述第一掩膜。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施方式使得可以確定兩個(gè)不同的時(shí)間段用于在針對(duì)單晶石英的各向異性蝕刻浴中機(jī)加工出彈性結(jié)構(gòu)和機(jī)加工出盲孔。這優(yōu)化了用于彈性結(jié)構(gòu)和用于盲孔的蝕刻時(shí)間。因此，作為示例，單晶石英晶片具有300微米的厚度，盲孔的直徑約等于200微米。彈性結(jié)構(gòu)的第一蝕刻階段的時(shí)間段持續(xù)例如約兩個(gè)小時(shí)(2h)，所述彈性結(jié)構(gòu)和盲孔的第二蝕刻階段的時(shí)間段持續(xù)例如約兩個(gè)小時(shí)。盲孔的深度例如在100和150微米之間。
[0053]如圖6和7中所示，尤其在盲孔的直徑大于150微米時(shí)，除了與圖5中描述的相對(duì)應(yīng)的基本三角錐體的平面40A、40B、40C以外，平面42也呈現(xiàn)在盲孔16B的底部的中央?yún)^(qū)域中，每個(gè)平面限定出關(guān)于豎向軸線Z的相對(duì)較大的角度(尤其是約60° )。因此，所述基本三角錐體被截取頂端，即，其頂部的區(qū)域被切割成平面，每個(gè)平面的傾斜度比三角錐體的所述三個(gè)平面的傾斜度小。優(yōu)選地，盲孔IB在其初始部分中具有基本上豎直的壁44。輪副的被引入到盲孔中的心軸的樞軸50優(yōu)選地構(gòu)造成使得所述樞軸的抵靠盲孔底部的抵接點(diǎn)位于主三角錐體的三個(gè)平面的區(qū)域46中，這些區(qū)域46關(guān)于樞軸50的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Z形成基本上40°的角度。
【權(quán)利要求】
1.一種制造抗震軸承的方法，所述抗震軸承包括彈性結(jié)構(gòu)(10)和由所述彈性結(jié)構(gòu)承載的中心部分(14)，所述中心部分具有用于接納鐘表的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸的盲孔(16;16A;16B)，所述彈性結(jié)構(gòu)和所述中心部分由一個(gè)一體式部件(6)形成，所述方法的特征在于下述步驟: A)制造單晶石英晶片(6A)，該單晶石英晶片的分別是第一表面和第二表面的兩個(gè)主表面基本上定向成與單晶石英的晶體結(jié)構(gòu)的光軸(Z)垂直； B)在單晶石英晶片的第一表面上形成第一掩膜(20)，所述第一掩膜通過光刻構(gòu)造，以便在第一表面上限定出所述彈性結(jié)構(gòu)和盲孔的輪廓； C)通過將所述晶片放入到化學(xué)蝕刻浴中來(lái)在所述單晶石英晶片中機(jī)加工出所述彈性結(jié)構(gòu)和盲孔，所述化學(xué)蝕刻浴適于對(duì)單晶石英進(jìn)行非常有利于沿著所述光軸進(jìn)行蝕刻的各向異性蝕刻，所述第一掩膜選擇成耐受所述化學(xué)蝕刻浴的蝕刻。
2.一種制造抗震軸承的方法，所述抗震軸承包括彈性結(jié)構(gòu)(10)和由所述彈性結(jié)構(gòu)承載的中心部分( 14)，所述中心部分具有用于接納鐘表的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸的盲孔(16;16A;16B)，所述彈性結(jié)構(gòu)和所述中心部分由一個(gè)一體式部件(36)形成，所述方法的特征在于下述步驟: A)制造單晶石英晶片(36A)，該單晶石英晶片的分別是第一表面和第二表面的兩個(gè)主表面基本上定向成與單晶石英的晶體結(jié)構(gòu)的光軸(Z)垂直； B)在單晶石英晶片的第一表面上形成第一初始掩膜(21A)，所述第一初始掩膜通過光刻構(gòu)造，以便在第一表面上限定出所述彈性結(jié)構(gòu)的輪廓，但未限定出所述盲孔的輪廓； C)通過將所述晶片放入到化學(xué)蝕刻浴中來(lái)部分地在所述單晶石英晶片中機(jī)加工出由所述第一初始掩膜限定的所述彈性結(jié)構(gòu)，所述化學(xué)蝕刻浴適于對(duì)單晶石英進(jìn)行非常有利于沿著所述光軸進(jìn)行蝕刻的各向異性蝕刻，所述第一初始掩膜選擇成耐受所述化學(xué)蝕刻浴的蝕刻； D)構(gòu)造所述第一初始掩膜，以便限定出所述盲孔的輪廓并獲得第一最終掩膜(21)； E)通過將所述晶片再次放置到所述化學(xué)蝕刻浴中來(lái)對(duì)所述彈性結(jié)構(gòu)進(jìn)行最后的機(jī)加工并同時(shí)機(jī)加工出所述盲孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟B)和所述步驟C)之間，對(duì)沉積在所述第一初始掩膜上并且用于構(gòu)造所述第一初始掩膜的光敏層(23)進(jìn)行照射，以隨后在所述光敏層中形成與所述盲孔對(duì)應(yīng)的孔口(25A)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述步驟C)之前，在單晶石英晶片(6A;36A)的第二表面上形成第二掩膜(26 ;27)，所述第二掩膜由光蝕刻構(gòu)造，以便在所述第二表面上限定出所述彈性結(jié)構(gòu)的輪廓。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，機(jī)加工出的所述彈性結(jié)構(gòu)具有包括彎曲的槽和/或孔口的設(shè)計(jì)，所述槽或孔口的邊緣至少部分地限定出彎曲的線。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述盲孔具有三個(gè)傾斜平面(40A ；40B ;40C)，所述三個(gè)傾斜平面共同限定出被截去頂端的或未被截去頂端的三角錐體。
7.一種用于鐘表的抗震軸承，所述抗震軸承包括彈性結(jié)構(gòu)(10)和由所述彈性結(jié)構(gòu)承載的中心部分(14)，所述中心部分具有用于接納鐘表的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的樞軸的盲孔(16 ；16A ；16B)，所述彈性結(jié)構(gòu)和所述中心部分由一個(gè)一體式部件出；36)形成，其特征在于，所述一體式部件由單晶石英形成，所述盲孔具有三個(gè)傾斜平面(40A ；40B ;40C)，所述三個(gè)傾斜平面共同限定出被截去頂端的或未被截去頂端的三角錐體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗震軸承，其特征在于，所述三個(gè)平面中的每一個(gè)相對(duì)于所述盲孔的中心軸線限定出約40度(40° )的角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的抗震軸承，其特征在于，所述三個(gè)平面未延伸到所述一體式部件的外表面處，所述盲孔在該外表面處通向外部，并且所述盲孔的介于所述外表面與所述三個(gè)平面之間的側(cè)表面的陡峭度比所述三個(gè)平面的陡峭度大。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗震軸承，其特征在于，所述盲孔的所述側(cè)表面相對(duì)于所述盲孔的中心軸線限定出的傾斜度小于20度(20° )。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的抗震軸承，其特征在于，所述一體式部件是被穿孔的晶片，該晶片的 垂直于其兩個(gè)主表面的軸線(Z)近似是所述單晶石英的光軸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的抗震軸承，其特征在于，所述彈性結(jié)構(gòu)具有包括彎曲的槽和/或孔口的設(shè)計(jì)，所述槽或孔口的邊緣至少部分地限定出彎曲的線，并且所述槽或孔口的壁是基本上豎直的。
【文檔編號(hào)】G04B31/02GK103988133SQ201280061202
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月12日
【發(fā)明者】M·T·黑塞勒 申請(qǐng)人:斯沃奇集團(tuán)研究和開發(fā)有限公司