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鐘表部件以及鐘表部件的制造方法與流程

文檔序號:11634876閱讀:685來源:國知局
鐘表部件以及鐘表部件的制造方法與流程

本發(fā)明涉及構(gòu)成鐘表中的機(jī)械部件的鐘表部件以及鐘表部件的制造方法。



背景技術(shù):

以往,在機(jī)械式鐘表中,使用了調(diào)速器(擺輪游絲機(jī)構(gòu)),調(diào)速器由游絲和擺輪(帶擺軸)構(gòu)成,使驅(qū)動機(jī)構(gòu)(機(jī)芯)有規(guī)律地保持固定速度來進(jìn)行動作。擺輪通過有規(guī)律地保持固定速度的、具有所謂等時性的游絲的伸縮,從而有規(guī)律地進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。擺輪游絲機(jī)構(gòu)與由擒縱輪和擒縱叉構(gòu)成的擒縱機(jī)構(gòu)連結(jié),通過傳遞來自游絲的能量,從而持續(xù)進(jìn)行動作(振動)。

一般,關(guān)于游絲,已知通過加工金屬而形成的游絲。通過加工金屬而形成的游絲由于加工精度的偏差、金屬具有的內(nèi)部應(yīng)力的影響等,存在無法得到與設(shè)計(jì)一致的形狀的情況。在需要使擺輪游絲機(jī)構(gòu)有規(guī)律地振動的游絲無法得到與設(shè)計(jì)一致的形狀的情況下,擺輪也不能實(shí)現(xiàn)具有等時性的運(yùn)動。在該情況下,表示平均每一天的鐘表的快或慢的程度的所謂鐘表的快慢差率會產(chǎn)生偏差。

近年來,正在進(jìn)行通過對硅基板進(jìn)行蝕刻加工來制造鐘表部件的嘗試。通過對硅基板進(jìn)行蝕刻加工而形成的鐘表部件與現(xiàn)有的使用金屬部件形成的鐘表部件相比,能夠輕量化。此外,通過對硅基板進(jìn)行蝕刻加工而形成的鐘表部件能夠高精度地大量生產(chǎn)。因此,通過使用通過對硅基板進(jìn)行蝕刻加工而形成的鐘表部件,從而小型且輕量的鐘表的制造備受期待。

在硅基板的蝕刻時,能夠使用作為干蝕刻技術(shù)的反應(yīng)性離子蝕刻(reactiveionetching:rie)技術(shù)。該rie技術(shù)在近年來不斷進(jìn)步,rie技術(shù)當(dāng)中深層rie(deeprie)技術(shù)被開發(fā),能夠進(jìn)行高縱橫比的蝕刻。通過使用rie技術(shù)對硅基板進(jìn)行蝕刻,從而蝕刻不會迂回到由光致抗蝕劑等遮蔽的部分的下方而在垂直深度方向上能夠忠實(shí)地重現(xiàn)掩模圖案,能夠按設(shè)計(jì)原樣的形狀高精度地制造鐘表部件。

使用硅形成的鐘表部件與金屬相比,溫度特性良好,與使用金屬形成的現(xiàn)有的游絲相比對于環(huán)境溫度不易變形。因此,可以考慮對構(gòu)成鐘表的調(diào)速機(jī)構(gòu)的鐘表部件應(yīng)用rie技術(shù)等干蝕刻技術(shù)。另一方面,由于硅是脆性材料,因此使用硅形成的鐘表部件在鐘表受到較大的沖擊時有可能會發(fā)生損壞。

為了消除這樣的不良狀況,現(xiàn)有技術(shù)中存在如下技術(shù):例如,通過在作為對游絲進(jìn)行俯視時的一平面的發(fā)條部的上表面設(shè)置開口部來減少游絲的質(zhì)量,從而維持與無開口部的游絲同等的剛性并且使得難以受到?jīng)_擊所造成的影響(例如,參照下述專利文獻(xiàn)1。)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:jp特開2012-21984號公報



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的課題

但是,上述的專利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有技術(shù)由于設(shè)置開口部從而開口部的部分變薄,因此開口部周邊的強(qiáng)度不足,在較大的沖擊施加于鐘表的情況下,存在有時游絲發(fā)生損壞這樣的問題。具體地,例如,游絲的大小根據(jù)組裝該游絲的鐘表的尺寸等而不同,在一般的手表的情況下,使用直徑為5mm~8mm左右的游絲。

在這樣的直徑的游絲中,構(gòu)成發(fā)條部的部分的上表面的寬度為幾十μm,上述專利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有技術(shù)由于這樣在較薄的部分設(shè)置開口部,因此存在發(fā)條部反而容易發(fā)生損壞這樣的問題。具體而言,例如,在較大的沖擊施加于鐘表的情況下,由于相鄰的線圈形狀的發(fā)條部接觸從而會發(fā)生這樣的游絲的損壞。

此外,對于使用硅那樣的脆性材料而形成的游絲來說,在施加了某些沖擊的情況下,應(yīng)力會集中于該游絲的角部。因此,在較大的沖擊施加于鐘表的情況下,由于該沖擊的影響,在游絲的角部會產(chǎn)生缺損或裂紋。若游絲損壞或者一部分缺損,則擺輪不能有規(guī)律地進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,變得不再作為鐘表而發(fā)揮功能。此外,在損壞的游絲的碎片飛散而進(jìn)入到驅(qū)動機(jī)構(gòu)的情況下,存在有可能會導(dǎo)致鐘表本身發(fā)生致命性故障這樣的問題。

本發(fā)明的目的在于,為了消除上述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題點(diǎn),提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高制造精度且輕量化,并且即使在從外部施加了沖擊的情況下也難以損壞并能夠發(fā)揮高強(qiáng)度的鐘表部件以及鐘表部件的制造方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題,達(dá)成目的,本發(fā)明所涉及的鐘表部件是構(gòu)成鐘表的鐘表部件,其特征在于,具備:以非導(dǎo)電性的第1材料為主要成分而形成的母材;在所述母材的表面的至少一部分設(shè)置的中間膜;和層疊在所述中間膜上,以粘韌性比所述第1材料高的第2材料為主要成分的緩沖膜。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的特征在于,在上述的發(fā)明中,所述第1材料是硅。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的特征在于,在上述的發(fā)明中,所述第2材料是樹脂。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的特征在于,在上述的發(fā)明中,所述母材在外表面具備臺階部,所述中間膜至少設(shè)置在覆蓋所述臺階部的位置。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的特征在于,在上述的發(fā)明中,所述鐘表部件是構(gòu)成機(jī)械式鐘表的驅(qū)動部的調(diào)速機(jī)構(gòu)的游絲。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的特征在于,在上述的發(fā)明中,所述鐘表部件是構(gòu)成鐘表的驅(qū)動部且具有嵌合其他構(gòu)件的孔的齒輪、擒縱叉或擺輪。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的制造方法的特征在于,包括:對以非導(dǎo)電性的第1材料為主要成分而形成的基板進(jìn)行蝕刻來形成呈現(xiàn)鐘表部件的形狀的母材的工序;在所述母材的表面的至少一部分形成中間膜的工序;和在所述中間膜上,層疊以粘韌性比所述第1材料高的第2材料為主要成分的材料來形成緩沖膜的工序。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的制造方法的特征在于,在上述的發(fā)明中,包含在所述母材的表面形成臺階部的工序,形成所述中間膜的工序在形成所述臺階部的工序之后進(jìn)行。

此外,本發(fā)明所涉及的鐘表部件的制造方法的特征在于,在上述的發(fā)明中,在形成所述緩沖膜的工序中,將形成了所述中間膜的所述母材浸漬在規(guī)定的電沉積液中后,對該中間膜施加規(guī)定電壓來形成所述緩沖膜。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的鐘表部件以及鐘表部件的制造方法,能夠取得如下效果:能夠?qū)崿F(xiàn)高制造精度且輕量化,并且,即使在從外部施加了沖擊的情況下也難以損壞并能夠發(fā)揮高強(qiáng)度。

附圖說明

圖1是表示機(jī)械式鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的說明圖。

圖2是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖3是表示圖2中的a-a’剖面的說明圖。

圖4是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲的制造方法的說明圖(其1)。

圖5是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲的制造方法的說明圖(其2)。

圖6是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲的制造方法的說明圖(其3)。

圖7是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲的制造方法的說明圖(其4)。

圖8是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲的制造方法的說明圖(其5)。

圖9是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲的制造方法的說明圖(其6)。

圖10是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的游絲的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖11是表示圖10中的b-b’剖面的說明圖。

圖12是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的游絲的制造方法的說明圖(其1)。

圖13是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的游絲的制造方法的說明圖(其2)。

圖14是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖15是表示圖14中的c-c’剖面的說明圖。

圖16是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其1)。

圖17是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其2)。

圖18是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其3)。

圖19是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其4)。

圖20是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其5)。

圖21是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其6)。

圖22是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其7)。

圖23是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其8)。

圖24是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其9)。

圖25是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其10)。

圖26是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲的制造方法的說明圖(其11)。

圖27是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式4的游絲的制造方法的說明圖(其1)。

圖28是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式4的游絲的制造方法的說明圖(其2)。

圖29是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式4的游絲的制造方法的說明圖(其3)。

圖30是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式4的游絲的制造方法的說明圖(其4)。

圖31是表示實(shí)施方式5的擒縱叉的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖32是表示圖31中的d-d’剖面的說明圖。

圖33是表示實(shí)施方式6的齒輪的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖34是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式6的駐極體的說明圖(其1)。

圖35是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式6的駐極體的說明圖(其2)。

圖36是表示機(jī)械式鐘表中的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一部分的說明圖(其1)。

圖37是表示機(jī)械式鐘表中的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一部分的說明圖(其2)。

具體實(shí)施方式

以下,參照附圖對本發(fā)明所涉及的鐘表部件以及該鐘表部件的制造方法的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。

<實(shí)施方式1>

(機(jī)械式鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu))

首先,作為組裝了通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的鐘表部件的鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu),對機(jī)械式鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示機(jī)械式鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的說明圖。在圖1中,示出組裝了通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的鐘表部件的機(jī)械式鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

在圖1中,組裝了通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的制造方法而制造的鐘表部件的機(jī)械式鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)101具備條盒102、擒縱機(jī)構(gòu)103、調(diào)速機(jī)構(gòu)(擺輪游絲機(jī)構(gòu))104、輪系(驅(qū)動輪系)105等。條盒102在形成薄圓筒形狀的盒的內(nèi)側(cè),收納有省略圖示的動力發(fā)條。在條盒102的外周部設(shè)置有被稱為條盒輪的齒輪,與構(gòu)成輪系105的號輪嚙合。

動力發(fā)條是處于卷繞的狀態(tài)的長條狀的金屬薄板,收納在條盒102中。動力發(fā)條的中心的端部(在卷繞的狀態(tài)下位于內(nèi)周側(cè)的端部)安裝于條盒102的中心軸(條盒軸)。動力發(fā)條的外側(cè)的端部(在卷繞的狀態(tài)下位于外周側(cè)的端部)安裝于條盒102的內(nèi)表面。

擒縱機(jī)構(gòu)103由擒縱輪106以及擒縱叉107構(gòu)成。擒縱輪106是具備鉤型的齒的齒輪,擒縱輪106的齒與擒縱叉107嚙合。擒縱叉107通過與擒縱輪106的齒嚙合從而將擒縱輪106的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為往復(fù)運(yùn)動。

擺輪游絲機(jī)構(gòu)104由游絲108、擺輪109等構(gòu)成。游絲108和擺輪109通過設(shè)置在擺輪109的中心的天芯109a而連結(jié)。游絲108是處于卷繞的狀態(tài)的長條狀的構(gòu)件,形成了螺旋形狀(參照圖2)。游絲108設(shè)計(jì)為在組裝到機(jī)械式鐘表而構(gòu)成了驅(qū)動機(jī)構(gòu)101的狀態(tài)下,示出優(yōu)異的等時性。

擺輪游絲機(jī)構(gòu)104通過游絲108的彈力所引起的伸縮,能夠有規(guī)律地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。擺輪109呈環(huán)形,對來自擒縱叉107的反復(fù)運(yùn)動進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制,保持固定速度的振動。擺輪109在擺輪109形成的環(huán)形的內(nèi)側(cè),設(shè)置有從天芯109a呈輻射狀延伸設(shè)置的臂(arm)。

輪系105由設(shè)置在條盒102與擒縱輪106之間、并且分別嚙合的多個齒輪構(gòu)成。具體而言,輪系105由二號輪110、三號輪111、四號輪112等構(gòu)成。條盒102的條盒輪與二號輪110嚙合。在四號輪112上安裝有秒針113,在二號輪110上安裝有分針114。在圖1中,對時針、各齒輪進(jìn)行支承的底板等省略圖示。

在驅(qū)動機(jī)構(gòu)101中,由于動力發(fā)條的中心固定于條盒102的中心(條盒軸)使得不能逆向旋轉(zhuǎn),動力發(fā)條的外側(cè)的端部固定于條盒的內(nèi)周面,因此若卷繞于條盒102的中心(條盒軸)的動力發(fā)條試圖恢復(fù)原狀,則會向與卷繞的方向相同方向?qū)υ噲D解開的動力發(fā)條的外側(cè)的端部施力,從而條盒102向與卷繞的發(fā)條解開的方向相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。條盒102的旋轉(zhuǎn)依次傳遞至二號輪110、三號輪111、四號輪112,并從四號輪112傳遞至擒縱輪106。

由于擒縱叉107與擒縱輪106嚙合,因此若擒縱輪106旋轉(zhuǎn),則擒縱輪106的齒(沖擊面)推起擒縱叉107的進(jìn)瓦,由此擒縱叉107中的擺輪游絲機(jī)構(gòu)104側(cè)的前端使擺輪游絲機(jī)構(gòu)104旋轉(zhuǎn)。若擺輪游絲機(jī)構(gòu)104旋轉(zhuǎn),則擒縱叉107的出瓦立即使擒縱輪106停止。若擺輪游絲機(jī)構(gòu)104因游絲108的力而逆向旋轉(zhuǎn),則擒縱叉107的進(jìn)瓦解除,擒縱輪106再次進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

這樣,調(diào)速機(jī)構(gòu)104通過具有等時性的游絲108的伸縮來使擺輪游絲機(jī)構(gòu)104反復(fù)進(jìn)行有規(guī)律的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,擒縱機(jī)構(gòu)103對擺輪游絲機(jī)構(gòu)104持續(xù)施加用于進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的力,并且通過來自擺輪游絲機(jī)構(gòu)104的有規(guī)律的振動而以固定速度使輪系105中的各齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擒縱輪106、擒縱叉107、擺輪游絲機(jī)構(gòu)104構(gòu)成將擺輪游絲機(jī)構(gòu)104的往復(fù)運(yùn)動變換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的調(diào)速機(jī)構(gòu)。

(游絲108的結(jié)構(gòu))

圖2是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲108的結(jié)構(gòu)的說明圖。在圖2中,示出了從圖1中的箭頭x方向觀察實(shí)施方式1的游絲108的俯視圖。更具體而言,在圖2中,示出了從構(gòu)成輪系105的齒輪110~112等的旋轉(zhuǎn)軸體的軸方向俯視游絲108的狀態(tài)。以后,對實(shí)施方式1的游絲108,賦予標(biāo)號108a來進(jìn)行說明。

在圖2中,游絲108a由游絲固著環(huán)3、發(fā)條部2和游絲外樁4構(gòu)成。游絲固著環(huán)3具備在中心部具有用于與作為旋轉(zhuǎn)軸體的擺軸嵌合的貫通孔31的游絲固著環(huán)3。發(fā)條部2形成了以游絲固著環(huán)3的貫通孔31為中心,設(shè)計(jì)為卷繞于游絲固著環(huán)3的線圈形狀。游絲外樁4與發(fā)條部2的卷繞終端連接。發(fā)條部2在卷繞始端部分,經(jīng)由連接部32與游絲固著環(huán)3連接。

圖3是表示圖2中的a-a’剖面的說明圖。在圖3中,對發(fā)條部2的4個纏繞部分進(jìn)行了放大表示。如圖3所示,發(fā)條部2通過從內(nèi)側(cè)的纏繞起連接發(fā)條臂201a、201b、201c、201d而形成了1個結(jié)構(gòu)體。

發(fā)條臂201之中,發(fā)條臂201a位于發(fā)條部2中的最內(nèi)周側(cè),從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)依次是發(fā)條臂201b、發(fā)條臂201c,發(fā)條臂201d位于發(fā)條部2中的最外周側(cè)。各發(fā)條臂201a~201d例如能夠設(shè)寬度為50μm、設(shè)高度為100μm。

發(fā)條臂201a~201d在母材11a、11b、11c、11d的表面,依次層疊中間膜51a、51b、51c、51d以及緩沖膜21a、21b、21c、21d而構(gòu)成。緩沖膜21a~21d形成在游絲108a的最表面。如上所述,發(fā)條臂201a~201d形成了一體的1個結(jié)構(gòu)物,母材11a~11d也形成了1個結(jié)構(gòu)體。同樣地,中間膜51a~51d也形成1個結(jié)構(gòu)體,緩沖膜21a~21d也形成了1個結(jié)構(gòu)體。

母材11a~11d使用第1材料而形成。作為第1材料,例如,能夠使用以水晶、陶瓷、硅、硅氧化物等為主要成分的材料。通過使用硅作為第1材料來形成母材11a~11d,從而能夠?qū)崿F(xiàn)游絲108a的輕量化。

此外,通過使用硅作為第1材料來形成母材11a~11d,從而能夠確保在游絲108a的制造時的良好的加工性。具體地,通過使用硅作為第1材料來形成母材11,從而能夠使用深層rie技術(shù)來制造游絲108a。

深層rie技術(shù)一般經(jīng)常用作半導(dǎo)體制造技術(shù)。深層rie技術(shù)是作為干蝕刻加工之一的反應(yīng)性離子蝕刻的一種,作為能夠進(jìn)行高精度下的微細(xì)加工的技術(shù)而眾所周知。通過使用深層rie技術(shù)對硅基板進(jìn)行干蝕刻加工,從而能夠高精度地制造游絲108a。此外,通過使用深層rie技術(shù)來制造游絲108a,從而能夠一體地形成發(fā)條部2、游絲固著環(huán)3和游絲外樁4。

中間膜51a~51d使用與形成母材11a~11d的第1材料相比粘韌性更高的材料而形成。粘韌性表示針對來自外部的壓力難以損壞的性質(zhì),即所謂的“韌度”。粘韌性高的材料示出良好的韌度。具體而言,中間膜51a~51d例如也可以使用硅氧化物(sio2)、礬土(氧化鋁:al2o3)、dlc(diamond-likecarbon)等來形成。

由硅氧化物形成的中間膜51a~51d包含通過將硅暴露在大氣中而形成的硅氧化物所形成的自然氧化膜。dlc以碳(c)的同位體或烴為主要成分而構(gòu)成,形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。dlc是硬質(zhì)的膜,近年來,存在通過注入等離子體離子或者利用濺射來添加金屬元素等各種方法而賦予了導(dǎo)電性的dlc。

此外,中間膜51a~51d也可以具有導(dǎo)電性,例如,也可以使用銅(cu)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)等金屬材料來形成。此外,具體而言,中間膜51a~51d也可以使用將多種材料進(jìn)行混合而成的合金來形成。

具體地,中間膜51a~51d例如能夠通過在母材11a~11d表面將銅(cu)以0.2μm的厚度進(jìn)行成膜而形成。此外,具體地,中間膜51a~51d例如也可以由通過將形成母材11a~11d的硅暴露在大氣中而形成的自然氧化膜來實(shí)現(xiàn)。

形成中間膜51a~51d的材料,例如能夠根據(jù)游絲108a等鐘表部件所要求的硬度來適當(dāng)設(shè)定。游絲108a等鐘表部件所要求的硬度,例如能夠根據(jù)機(jī)械式鐘表的規(guī)格、使用環(huán)境、制造成本等來任意地設(shè)定。此外,游絲108a等鐘表部件所要求的硬度,并不限于中間膜51a~51d的材料,例如,也能夠通過中間膜51a~51d的膜厚來進(jìn)行調(diào)整。

具體而言,例如,在游絲108a等鐘表部件要求高硬度的情況下,能夠使用作為比銅(cu)、金(au)更堅(jiān)硬的金屬的鈦(ti)。另一方面,例如,在游絲108a等鐘表部件要求柔軟性或柔韌度的情況下,能夠使用具有比較柔軟的特性的銅(cu)、金(au)。銅(cu)、金(au)因?yàn)槭侨彳浀奶匦?,所以能夠發(fā)揮柔韌度,由此能夠追隨游絲108a的變形而變形,因而即使在使用硅來形成游絲108a的情況下也能夠降低該游絲108a的脆弱性(易碎性)。

緩沖膜21a~21d以第2材料為主要成分而形成。第2材料能夠通過粘韌性比第1材料更高的材料來實(shí)現(xiàn)。具體而言,例如,在第1材料為硅的情況下,第2材料能夠通過粘韌性比硅更高的樹脂來實(shí)現(xiàn)。作為第2材料,例如,能夠使用丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、作為高分子合成材料的對二甲苯類聚合物等。

丙烯酸樹脂近年來進(jìn)行了各種各樣的改良,已經(jīng)開發(fā)了能夠通過電沉積法以一定的厚度進(jìn)行成膜、并且能夠進(jìn)行圖案形成的被稱作電沉積抗蝕劑的丙烯酸樹脂。通過使用由這樣的丙烯酸樹脂構(gòu)成的電沉積抗蝕劑,從而能夠在游絲108a等精密且復(fù)雜的形狀的鐘表部件的表面,設(shè)置固定(均勻)的膜厚的緩沖膜21a~21d。

在要求以固定周期進(jìn)行伸縮運(yùn)動的游絲108a中,若設(shè)置于游絲108a的表面的緩沖膜21a~21d的厚度不均則會失去平衡而發(fā)生偏心。通過使用被稱作電沉積抗蝕劑的丙烯酸樹脂,從而能夠設(shè)置固定(均勻)的膜厚的緩沖膜21a~21d,因此能夠使游絲108a正確地動作。這樣,由丙烯酸樹脂構(gòu)成的電沉積抗蝕劑適于作為緩沖膜21a~21d的材料,所述緩沖膜21a~21d用于精密且復(fù)雜的形狀的鐘表部件,特別是用于通過伸縮來進(jìn)行動作的游絲108a等。

此外,不限于游絲108a,即使在其他的鐘表部件中,若所謂的“緩沖膜積存”那樣的緩沖膜21a~21d的厚度出現(xiàn)偏頗的部分存在于表面,或者緩沖膜21a~21d的膜厚根據(jù)位置而不同,則例如存在會引發(fā)在進(jìn)行活動時與其他結(jié)構(gòu)體發(fā)生摩擦或者動作出現(xiàn)偏頗等不良狀況的情況。此外,若緩沖膜21a~21d從母材11a~11d的表面突出,則存在鐘表部件的外形形狀與設(shè)計(jì)時的尺寸不同的情況。在這樣的情況下,由于與設(shè)計(jì)的形狀不一致,因此成為不具有規(guī)定性能的鐘表部件(次品)。

相對于此,通過作為第2材料而使用被稱作電沉積抗蝕劑的丙烯酸樹脂,利用電沉積法來形成緩沖膜21a~21d,從而能夠在母材11a~11d的表面設(shè)置固定(均勻)的膜厚的緩沖膜21a~21d,所以能夠避免上述那樣的不良狀況。緩沖膜21a~21d例如以5μm的厚度形成。

在利用電沉積法來進(jìn)行緩沖膜21a~21d的形成時,能夠?qū)⒅虚g膜51a~51d用作在電沉積時施加電壓的電極。在基于電沉積法的物體的電沉積中,在基底的電極的上部(表面),形成電沉積的材料(例如丙烯酸樹脂)。因此,通過事先設(shè)置與想要形成的緩沖膜21a~21d的形狀匹配的形狀的中間膜51a~51d,從而能夠容易地形成反映了成為基底的中間膜51a~51d的形狀的緩沖膜21a~21d。

(游絲108a的制造方法)

接下來,作為本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的鐘表部件的制造方法,對游絲108a的制造方法進(jìn)行說明。圖4~圖9是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式1的游絲108a的制造方法的說明圖。在圖4~圖6中,示出了形成游絲108a中的母材11a~11d的工序。在圖7~圖9中,示出了在母材11a~11d的表面,依次形成金屬膜以及緩沖膜的工序。在圖4~圖9中,示出了與上述的圖3相當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

在游絲108a的制造時,首先,準(zhǔn)備硅基板60。硅基板60具有至少能夠取出游絲108a的大小的面積和厚度。若考慮游絲的生產(chǎn)性,則硅基板60優(yōu)選為能夠取出多個游絲108a的大小。

接著,如圖4所示,在硅基板60的正面形成掩模層90a,在硅基板60的背面對掩模層90b進(jìn)行成膜。掩模層90a、90b作為在后段的工序中進(jìn)行的使用了深層rie技術(shù)的加工中的保護(hù)膜而發(fā)揮作用。掩模層90a、90b優(yōu)選由蝕刻速度比硅慢的氧化硅(sio2)形成。在使用氧化硅的情況下,掩模層90a、90b例如能夠使用公知的氣相沉積技術(shù)或cvd法所代表的成膜技術(shù)來形成。掩模層90a、90b例如能夠通過在硅基板60的正面以1μm的膜厚沉積氧化硅來形成。

接著,如圖5所示,在硅基板60的正面,形成掩模層91a。掩模層91a能夠通過將掩模層90a圖案化為游絲108a的形狀來形成。掩模層91a能夠通過使用了一般眾所周知的光刻法的加工,來圖案化為游絲108a的形狀。

接著,如圖6所示,將硅基板60加工成游絲108a的形狀。硅基板60例如能夠使用sf6與c4f8的混合氣體(sf6+c4f8)300,通過深層rie技術(shù),經(jīng)由掩模層91a進(jìn)行干蝕刻來進(jìn)行加工。

硅基板60通過經(jīng)由掩模層91a進(jìn)行干蝕刻,從而能夠加工成規(guī)定寬度的游絲的形狀。此外,硅基板60能夠通過管理干蝕刻的處理時間來加工成規(guī)定的高度(深度)。通過針對硅基板60的經(jīng)由掩模層91a的干蝕刻,從而如圖6中由標(biāo)號11a~11d所示那樣,形成成為發(fā)條臂201a~201d的母材11a~11d。

接著,如圖7所示,從加工后的硅基板60除去掩模層90b以及掩模層91a,從而使游絲108a的母材11a~11d露出。掩模層90b以及掩模層91a例如能夠通過將如上所述干蝕刻后的硅基板60浸漬在以氫氟酸為主要成分的公知的蝕刻液中來除去。

接著,如圖8所示,在母材11a~11d的表面,形成中間膜51a~51d。中間膜51a~51d例如形成于母材11a~11d的表面整體。形成中間膜51a~51d的材料,如上所述,例如,能夠使用銅(cu)、金(au)、鎳(ni)等。

使用了銅(cu)、金(au)、鎳(ni)等的中間膜51a~51d,例如,使用作為真空成膜法的一種的濺射法,例如,以0.2μm的厚度形成?;蛘?,中間膜51a~51d例如也可以由通過將硅基板60暴露在大氣中從而在硅基板60的表面形成的自然氧化膜(硅氧化物)來實(shí)現(xiàn)。

中間膜51a~51d成為在后段的工序中設(shè)置緩沖膜21a~21d時的基底。此外,使用了銅(cu)、金(au)、鎳(ni)等的中間膜51a~51d在使用后述的電沉積法形成緩沖膜21a~21d的情況下,作為電極而發(fā)揮作用。在使緩沖膜21a~21d作為電極發(fā)揮作用的情況下,中間膜51a~51d優(yōu)選使用電阻低的材料來形成。

接著,如圖9所示,在中間膜51a~51d的表面,形成緩沖膜21a~21d。如上所述,緩沖膜21a~21d是為了緩和從外部對游絲108a施加的沖擊力,保護(hù)由硅那樣的脆性材料構(gòu)成的母材11a~11d不受破壞而設(shè)置的。因此,構(gòu)成緩沖膜21a~21d的第2材料使用粘韌性比構(gòu)成母材11a~11d的第1材料高的材料。

此外,形成緩沖膜21a~21d的第2材料能夠根據(jù)游絲108a等鐘表部件所要求的硬度、形成中間膜51a~51d的材料來選擇。換言之,形成中間膜51a~51d的材料能夠根據(jù)形成緩沖膜21a~21d的第2材料來選擇。

例如,在使用銅(cu)來形成了中間膜51a~51d的情況下,構(gòu)成緩沖膜21a~21d的第2材料優(yōu)選由丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂來實(shí)現(xiàn)。緩沖膜21a~21d,例如,能夠在通過旋涂裝置而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的硅基板60上,使用噴吹丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂的方法(例如濺射)、使液狀化后的樹脂滴下而形成的方法(例如旋涂)、使基板浸漬到裝入了液狀化后的樹脂的液槽中后取出而形成的方法等公知的各種技術(shù)來容易地形成。

具體地,例如,在利用使液狀化后的樹脂滴下而形成的方法來形成緩沖膜21a~21d的情況下,首先,準(zhǔn)備填滿了液狀化后的規(guī)定樹脂的分配器(省略圖示)。接著,使載置于可動臺(省略圖示)的游絲108a沿規(guī)定方向進(jìn)行移動等,并從該分配器滴下緩沖膜21a~21d的樹脂。此時,進(jìn)行滴下使得不從發(fā)條臂201a~201d的表面的中間膜51a~51d露出。

然后,進(jìn)行規(guī)定的固化處理來使樹脂固化。關(guān)于使樹脂固化的固化處理,例如,在使用具有紫外線固化性的樹脂的情況下,能夠通過規(guī)定時間的紫外線的照射來實(shí)現(xiàn)。此外,關(guān)于固化處理,例如在使用了具有熱固化性的樹脂的情況下,能夠通過規(guī)定時間的加熱來實(shí)現(xiàn)。由此,能夠在形成于發(fā)條臂201a~201d的表面的中間膜51a~51d的表面,形成緩沖膜21a~21d。

緩沖膜21a~21d也能夠使用電沉積法來形成。在滴下樹脂來形成緩沖膜21a~21d的方法中,極少地存在不能均勻地形成樹脂的情況。相對于此,通過使用電沉積法,從而能夠在中間膜51a~51d的表面,以固定厚度對構(gòu)成緩沖膜21a~21d的樹脂進(jìn)行成膜,并且能夠容易地進(jìn)行圖案形成。在通過電沉積法來形成緩沖膜21a~21d時,使用被稱作電沉積抗蝕劑的丙烯酸樹脂。所謂電沉積法,是指使通過電解而析出的物質(zhì)附著形成在施加有電壓的中間膜51a~51d上的成膜法,是眾所周知的。

具體地,例如,在使用電沉積法來形成緩沖膜21a~21d的情況下,預(yù)先在游絲108a的規(guī)定部分,形成中間膜51a~51d。在使用電沉積法來形成緩沖膜21a~21d的情況下,中間膜51a~51d例如優(yōu)選使用電阻低的銅(cu)來形成。與中間膜51a~51d的形成同時形成與該中間膜51a~51d電連接的端子區(qū)域(省略圖示)。該端子區(qū)域設(shè)置在不影響游絲108a的形狀的部分。

接著,在通過公知的把持裝置等將形成了中間膜51a~51d以及端子區(qū)域的狀態(tài)的硅基板60進(jìn)行了固定的狀態(tài)下,浸漬到填滿了含有電沉積抗蝕劑的電沉積液的液槽中。此時,使探針等接觸與中間膜51a~51d電連接的端子區(qū)域。該探針等與規(guī)定的電源單元連接,由此,能夠?qū)χ虚g膜51a~51d施加規(guī)定電壓。

若在使探針等與端子區(qū)域接觸的狀態(tài)下對浸漬于電沉積液槽中的中間膜51a~51d施加規(guī)定電壓,則在液槽內(nèi)中,通過電解而析出的電沉積抗蝕劑附著于中間膜51a~51d的表面。施加電壓,直到電沉積抗蝕劑達(dá)到規(guī)定的膜厚為止。電沉積抗蝕劑并無特別限定,但例如以5μm的厚度進(jìn)行成膜。電沉積抗蝕劑的膜厚能夠鑒于機(jī)械式鐘表的規(guī)格等自由設(shè)定。這樣,在使用電沉積法來形成緩沖膜21a~21d的情況下,通過管理施加電壓的時間,從而能夠容易地調(diào)整電沉積抗蝕劑的膜厚。

然后,結(jié)束電壓的施加,從液槽取出硅基板60。由此,能夠在中間膜51a~51d的表面,以固定的膜厚形成反映了中間膜51a~51d的形狀的緩沖膜21a~21d。通過使用電沉積法,從而能夠在形成緩沖膜21a~21d的前后不會使游絲108a的形狀較大變化地形成緩沖膜21a~21d。

此外,具體而言,例如,在由自然氧化膜(硅氧化物)來實(shí)現(xiàn)中間膜51a~51d的情況下,構(gòu)成緩沖膜21a~21d的第2材料優(yōu)選由對二甲苯類聚合物等樹脂材料來實(shí)現(xiàn)。對二甲苯類聚合物是作為有機(jī)化合物的對二甲苯的聚合物,能夠在游絲108a的表面通過發(fā)生聚合反應(yīng)而形成為薄膜狀。

對二甲苯類聚合物在保形(conformal)包覆性上優(yōu)異。即,通過使用對二甲苯類聚合物,從而例如即使是像用于手表的游絲108a等鐘表部件那樣,微細(xì)且由于槽、孔、邊緣部分等而成為復(fù)雜的形狀,也能夠無氣泡(pinhole)地形成均勻的膜厚的緩沖膜21a~21d。對二甲苯類聚合物所形成的緩沖膜21a~21d例如能夠使用作為化學(xué)氣相沉積(cvd:chemicalvapordeposition)之一的氣相蒸鍍聚合法來形成。

通過上述那樣的制造方法,從而能夠制造在整個面形成了緩沖膜21a~21d的游絲108a。在作為實(shí)施方式1的鐘表部件的游絲108a中,作為形成該鐘表部件的形狀的主要構(gòu)件的母材11a~11d由非導(dǎo)電性材料的第1材料(例如硅)構(gòu)成,并在母材11a~11d的表面的至少一部分具有中間膜51a~51d。而且,在該中間膜51a~51d的表面,設(shè)置有由粘韌性比第1材料高的第2材料構(gòu)成的緩沖膜21a~21d。

這樣,實(shí)施方式1的鐘表部件具備使用硅形成的母材11a~11d。由此,通過使用了深層rie技術(shù)的蝕刻加工,從而能夠進(jìn)行高精度的微細(xì)加工,能夠高精度并且抑制加工精度的偏差地制造形成微細(xì)且復(fù)雜的形狀的鐘表部件。

此外,實(shí)施方式1的鐘表部件在母材11a~11d的表面的至少一部分,具備使用粘韌性比形成母材11a~11d的硅更高的材料而形成的中間膜51a~51d。由此,實(shí)施方式1的鐘表部件即使在使用硅來形成了母材11a~11d的情況下,也能夠緩和硅的易碎性,實(shí)現(xiàn)牢固的鐘表部件。

此外,實(shí)施方式1的鐘表部件在中間膜51a~51d的表面,具備粘韌性高的緩沖膜21a~21d。由此,在實(shí)施方式1的鐘表部件中,緩沖膜21a~21d起到緩沖的作用,即使鐘表部件與其他結(jié)構(gòu)體發(fā)生了接觸,也能夠通過緩沖膜21a~21d來緩和沖擊。此外,實(shí)施方式1的鐘表部件通過具備緩沖膜21a~21d,從而能夠防止向角部等的應(yīng)力集中所引起的裂紋、缺損。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)鐘表部件的耐久性的提高。

如以上說明的那樣,實(shí)施方式1的鐘表部件能夠通過在使用硅材料形成的母材11a~11d的表面的至少一部分設(shè)置的中間膜51a~51d來緩和硅的易碎性,進(jìn)而通過在中間膜51a~51d的表面設(shè)置的粘韌性高的緩沖膜21a~21d來緩和來自外部的對鐘表部件的沖擊,從而能夠防止向角部等的應(yīng)力集中所引起的裂紋、缺損。

根據(jù)實(shí)施方式1的鐘表部件,通過具備中間膜51a~51d和緩沖膜21a~21d這2個不同的膜,從而能夠?qū)崿F(xiàn)牢固、并且即使由于沖擊而發(fā)生與其他結(jié)構(gòu)體的碰撞或應(yīng)力的集中也難以破壞的鐘表部件。

此外,根據(jù)實(shí)施方式1的鐘表部件,通過使用金屬材料等具有導(dǎo)電性的材料來形成中間膜51a~51d,從而也能夠?qū)⒅虚g膜51a~51d用作電極。在該情況下,也能夠使用電沉積法來形成緩沖膜21a~21d,通過使用電沉積法,從而能夠形成固定的膜厚且基底(例如中間膜51a~51d)的包覆性較高的緩沖膜21a~21d。

此外,根據(jù)實(shí)施方式1的鐘表部件,在使用金屬材料的情況下,該金屬材料也用作形成對母材11a~11d的表面進(jìn)行覆蓋的中間膜51a~51d的材料。即,中間膜51a~51d的膜厚相對于硅的厚度極薄。由此,實(shí)施方式1的鐘表部件不會使硅所具有的優(yōu)異的溫度特性變差。

因此,即使在使用作為鐘表部件的溫度特性不及形成母材11a~11d的硅的金屬材料來形成了中間膜51a~51d的情況下,也與對規(guī)定的板材形狀的金屬進(jìn)行壓延等而形成的金屬板等不同,不會使硅等第1材料的溫度特性變差。由此,實(shí)施方式1的鐘表部件能夠使硅所具有的優(yōu)異的溫度特性得到發(fā)揮,并且能夠發(fā)揮高強(qiáng)度。

這樣,根據(jù)實(shí)施方式1的鐘表部件,通過使用以硅等為主要成分的第1材料來形成母材11a~11d,從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造精度高的游絲108a的輕量化,并且,通過設(shè)置中間膜51a~51d、緩沖膜21a~21d,從而即使在從外部施加了沖擊的情況下也難以破壞,能夠使其發(fā)揮高強(qiáng)度。

<實(shí)施方式2>

接下來,對作為通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的鐘表部件的游絲進(jìn)行說明。在實(shí)施方式2中,與上述實(shí)施方式1相同的部分用同一標(biāo)號表示,并省略說明。在實(shí)施方式2中,對游絲108賦予標(biāo)號108b來進(jìn)行說明。

圖10是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的游絲108b的結(jié)構(gòu)的說明圖。在圖10中,示出了從圖1中的箭頭x方向觀察實(shí)施方式2的游絲108b的俯視圖。圖11是表示圖10中的b-b’剖面的說明圖。在圖10以及圖11中,實(shí)施方式2的游絲108b具備通過從內(nèi)側(cè)的纏繞起連接發(fā)條臂202a、202b、202c、202d而形成1個結(jié)構(gòu)體的發(fā)條部2。

發(fā)條臂202a~202d例如能夠與實(shí)施方式1同樣地,寬度設(shè)為50μm且高度設(shè)為100μm。發(fā)條部2的兩端部與實(shí)施方式1同樣地,由中間膜52a、52b、52c、52d和緩沖膜22a、22b、22c、22d重疊形成。在發(fā)條臂202a~202d中,母材11a~11d例如與實(shí)施方式1同樣地,能夠使用硅來形成。

此外,在發(fā)條臂202a~202d中,中間膜52a~52d設(shè)置為覆蓋由第1材料構(gòu)成的母材11a~11d的4個角部1100。中間膜52a~52d能夠使用與實(shí)施方式1相同的材料,采用與實(shí)施方式1相同的制造方法來形成。中間膜52a~52d的膜厚例如能夠與實(shí)施方式1同樣地設(shè)為0.2μm。

此外,在發(fā)條臂202a~202d中,緩沖膜22a~22d設(shè)置在中間膜52a~52d的上層。緩沖膜22a~22d使用第2材料作為主要成分來形成。緩沖膜22a~22d的膜厚并不特別限定,但例如能夠設(shè)為5μm。第2材料例如能夠與實(shí)施方式1同樣地,通過樹脂、電沉積抗蝕劑來實(shí)現(xiàn)。在使用電沉積抗蝕劑作為第2材料的情況下,能夠與第1實(shí)施方式同樣地,在中間膜52a~52d的表面,形成固定膜厚的緩沖膜22a~22d。

因?yàn)殡姵练e抗蝕劑與光致抗蝕劑相同,所以通過將公知的光刻技術(shù)與蝕刻技術(shù)進(jìn)行組合,從而能夠僅在發(fā)條臂202a~202d中的母材11a~11d的4個角部1100,形成以規(guī)定形狀圖案化的緩沖膜22a~22d。

在某些沖擊施加于游絲108b的情況下,應(yīng)力集中于角部1100。因此,在使用硅那樣的脆性材料來形成游絲108b的情況下,擔(dān)心會由于沖擊的影響而在角部1100產(chǎn)生缺損、裂紋。對此,實(shí)施方式2的游絲108如圖11所示,通過在應(yīng)力集中的游絲108b的角部1100設(shè)置中間膜52a~52d和粘韌性較高的緩沖膜22a~22d,從而能夠緩和施加于角部1100的沖擊。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)韌的游絲108b。

(游絲108b的制造方法)

接下來,作為本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的鐘表部件的制造方法,對游絲108b的制造方法進(jìn)行說明。圖12以及圖13是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2的游絲108b的制造方法的說明圖。在游絲108b的制造時,首先,與上述實(shí)施方式1中的圖4~圖9的工序相同,在母材11a~11d的表面,依次形成中間膜52a~52d以及緩沖膜22a~22d。在實(shí)施方式2中,例如,以使用了電沉積法的電沉積抗蝕劑所形成的緩沖膜22a~22d為例來進(jìn)行說明。

接著,將緩沖膜22a~22d圖案形成為規(guī)定形狀。如圖12所示,緩沖膜22a~22d的圖案形成通過經(jīng)由曝光掩模500、510利用紫外光600對由電沉積抗蝕劑構(gòu)成的緩沖膜21a~21d進(jìn)行規(guī)定部分的曝光來進(jìn)行。

在實(shí)施方式2中的緩沖膜22a~22d的形成時,例如,能夠使用曝光部分被顯影而溶解的類型的感光性材料所形成的電沉積抗蝕劑。在該情況下,使用設(shè)計(jì)為進(jìn)行遮蔽使得想要保留圖案的部分不被曝光的曝光掩模500、510。例如,在游絲108b的角部1100想要保留緩沖膜的情況下,曝光掩模500、510設(shè)為不向該角部1100照射紫外光600那樣的形狀。

在緩沖膜22a~22d的圖案形成時,如圖12所示,通過從斜向?qū)τ谓z108b照射紫外光600,從而能夠向游絲108b的側(cè)面80也照射紫外光600。在緩沖膜22a~22d的圖案形成時,具體而言,例如,如圖12所示,使用從斜向?qū)δ覆?1a~11d的表面照射紫外光600的曝光裝置,以400mj/cm2的曝光量進(jìn)行照射。

接著,如圖13所示,除去由電沉積抗蝕劑構(gòu)成的緩沖膜21a~21d中的已曝光的部分。通過除去已曝光的部分,從而能夠形成僅對游絲108b的角部1100進(jìn)行圖案化的緩沖膜22a~22d。已曝光的部分的除去能夠通過使用公知的顯影液將該已曝光的部分溶解來除去。已曝光的部分的除去,具體而言,例如,通過使用25℃的電解還原離子水作為顯影液進(jìn)行20分鐘的顯影來進(jìn)行。

然后,將僅對游絲108b的角部1100進(jìn)行圖案化的緩沖膜22a~22d用作掩模,對中間膜51a~51d進(jìn)行蝕刻。例如,在使用銅(cu)來形成中間膜51a~51d的情況下,能夠使用氯化銅系蝕刻液來進(jìn)行中間膜51a~51d的蝕刻。

由此,如圖11所示,中間膜51a~51d中的未被緩沖膜22a~22d覆蓋的部分通過蝕刻而被除去,形成以與緩沖膜22a~22d相同的形狀進(jìn)行了圖案形成的中間膜52a~52d。若中間膜51a~51d中的未被緩沖膜22a~22d覆蓋的部分通過蝕刻而被除去,則與通過蝕刻而除去的部分對應(yīng)的部分的母材11a~11d露出。這樣,如圖11所示,能夠制造具備在母材11a~11d的表面的一部分形成的緩沖膜22a~22d的游絲108b。

如以上說明的那樣,實(shí)施方式2的鐘表部件通過預(yù)先由電沉積抗蝕劑形成緩沖膜21a~21d,從而能夠?qū)⑹褂猛ǔ5墓庵驴刮g劑的公知的光刻技術(shù)與蝕刻技術(shù)進(jìn)行組合,對緩沖膜21a~21d容易地實(shí)施加工。由此,能夠容易地形成僅覆蓋母材11a~11d的4個角部1100的緩沖膜22a~22d。

在實(shí)施方式2的制造方法中,在圖13所示的狀態(tài)下,也可以停止以后的加工。在該情況下,中間膜51a~51d保持覆蓋母材11a~11d的表面的狀態(tài)。通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),從而能夠提高游絲108b的強(qiáng)度。是設(shè)為圖11所示的結(jié)構(gòu)還是設(shè)為圖13所示的結(jié)構(gòu),例如,能夠鑒于搭載游絲108b的機(jī)械式鐘表的規(guī)格、使用環(huán)境等來進(jìn)行選擇。

<實(shí)施方式3>

接下來,對作為組裝了通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的鐘表部件的鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的游絲進(jìn)行說明。在實(shí)施方式3中,與上述實(shí)施方式1、2相同的部分用同一標(biāo)號表示,并省略說明。在實(shí)施方式3中,對游絲108賦予標(biāo)號108c來進(jìn)行說明。

圖14是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲108c的結(jié)構(gòu)的說明圖。在圖14中,示出了從圖1中的箭頭x方向觀察實(shí)施方式3的游絲108c的俯視圖。圖15是表示圖14中的c-c’剖面的說明圖。在圖14以及圖15中,實(shí)施方式3的游絲108c具備通過從內(nèi)側(cè)的纏繞起連接發(fā)條臂203a、203b、203c、203d而形成1個結(jié)構(gòu)體的發(fā)條部2。發(fā)條臂203a~203d例如能夠與實(shí)施方式1、2同樣地,寬度設(shè)為50μm且高度設(shè)為100μm。

在發(fā)條部2中,在母材11a~11d的正面?zhèn)鹊亩嗣?平面)81,在寬度方向的中央部分,設(shè)置有從該平面81向母材11a~11d的背面?zhèn)鹊亩嗣?平面)82側(cè)凹陷的槽部71a、71b、71c、71d。槽部71a~71d以規(guī)定寬度且以規(guī)定深度凹陷。由此,在母材11a~11d的正面?zhèn)?,通過平面81和槽部71a~71d形成了臺階部。

此外,在發(fā)條部2中,在母材11a~11d的平面82,在寬度方向的中央部分,設(shè)置有從該平面82向平面81側(cè)凹陷的槽部72a、72b、72c、72d。槽部72a~72d以規(guī)定寬度且以規(guī)定深度凹陷。由此,在母材11a~11d的背面?zhèn)龋ㄟ^平面82和槽部72a~72d形成了臺階部。

槽部71a~71d以及槽部72a~72d形成為寬度是20μm且深度是40μm的尺寸。槽部71a~71d以及槽部72a~72d的尺寸并不特別限定。在槽部71a~71d以及槽部72a~72d的內(nèi)側(cè)(內(nèi)表面),設(shè)置有中間膜53a、53b、53c、53d。

中間膜53a~53d與上述實(shí)施方式1、2同樣地,使用粘韌性比形成母材11a~11d的第1材料高的材料來形成。中間膜53a~53d例如能夠使用硅氧化物、氧化鋁、dlc、金屬材料、將金屬材料與其他材料進(jìn)行了混合的合金等來形成。中間膜53a~53d例如能夠與上述實(shí)施方式1、2同樣地,例如以0.2μm的厚度形成。

在中間膜53a~53d的表面即該中間膜53a~53d的上層,設(shè)置有緩沖膜23a~23d。緩沖膜23a~23d填充到槽部71a~71d以及槽部72a~72d內(nèi)而設(shè)置。緩沖膜23a~23d例如與上述實(shí)施方式1、2同樣地,使用粘韌性比第1材料高的第2材料來形成。具體而言,緩沖膜23例如能夠使用樹脂、電沉積抗蝕劑等作為第2材料。通過使用電沉積抗蝕劑,從而能夠在中間膜53a~53d的上層,形成固定膜厚(例如5μm)的緩沖膜23a~23d。在實(shí)施方式3中,如圖15所示,緩沖膜23a~23d設(shè)置為填充槽部71a~71d以及槽部72a~72d。

一般地,樹脂的密度比硅小。因此,像游絲108c這樣,通過在由硅形成的母材11a~11d設(shè)置槽部71a~71d以及槽部72a~72d,并在該槽部71a~71d以及槽部72a~72d填充由樹脂形成的緩沖膜23,從而能夠與槽部71a~71d以及槽部72a~72d的體積的部分相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的游絲108c的輕量化。

此外,通過由使用金屬材料形成的中間膜53a~53d來覆蓋槽部71a~71d以及槽部72a~72d的內(nèi)部,從而能夠彌補(bǔ)因設(shè)置槽部71a~71d以及槽部72a~72d(從母材11a~11d除去槽部71a~71d以及槽部72a~72d部分的體積)而引起的游絲108c的強(qiáng)度下降,使游絲108c的強(qiáng)度提高。

進(jìn)而,通過在中間膜53a~53d的上層,設(shè)置粘韌性高的緩沖膜23,從而能夠使游絲108c變得難以破壞,能夠?qū)崿F(xiàn)游絲108c的耐久性的提高。此外,通過覆蓋槽部71a~71d以及槽部72a~72d的角部分來設(shè)置中間膜53a~53d,從而即使在游絲108c受到較強(qiáng)的沖擊的情況下也能夠防止應(yīng)力集中于角部而損壞的情況。由此,能夠制造牢固的游絲108c。

此外,通過在槽部71a~71d以及槽部72a~72d的內(nèi)部,設(shè)置緩沖膜23,從而能夠在母材11a~11d的內(nèi)側(cè)設(shè)置樹脂,由此,能夠使發(fā)條部2變得柔軟,能夠使發(fā)條部2不易折斷。

在上述的實(shí)施方式3中,通過使平面81、82凹陷為凹狀,從而形成槽部71a~71d以及槽部72a~72d,構(gòu)成了臺階部,但臺階部并不限于通過凹狀來構(gòu)成。例如,也可以通過使平面81、82向與槽部71a~71d以及槽部72a~72d相反的方向突出為凸?fàn)疃鴺?gòu)成凸部,覆蓋該凸部來形成中間膜53a~53d和緩沖膜23。由此,能夠制造牢固的游絲108c。

在實(shí)施方式3中,對在平面81以及平面82的雙方設(shè)置了槽部71a~71d以及槽部72a~72d的游絲108c進(jìn)行了說明,但并不限于此。槽部71a~71d以及槽部72a~72d也可以僅設(shè)置于平面81或平面82中的任意一方。

(游絲108c的制造方法)

接下來,作為本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的鐘表部件的制造方法,對游絲108c的制造方法進(jìn)行說明。圖16~圖26是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式3的游絲108c的制造方法的說明圖。在游絲108c的制造時,首先,準(zhǔn)備硅基板61。硅基板61具有至少能夠取出游絲108c的大小的面積和厚度。若考慮游絲的生產(chǎn)性,則硅基板61優(yōu)選為能夠取出多個游絲108c的大小。

接著,如圖16所示,在硅基板61的正面?zhèn)鹊亩嗣婕雌矫?1的正面?zhèn)刃纬裳谀?2a,在硅基板61的背面?zhèn)鹊亩嗣婕雌矫?2的背面?zhèn)刃纬裳谀?2b。在掩模層92a、92b上,形成有用于在游絲的規(guī)定部分形成槽部的開口圖案。

掩模層92a、92b作為在后段的工序中進(jìn)行的使用了深層rie技術(shù)的加工中的保護(hù)膜而發(fā)揮作用。掩模層92a、92b優(yōu)選由蝕刻速度比硅慢的氧化硅(sio2)形成。掩模層92a、92b例如能夠通過以1μm的膜厚沉積氧化硅來形成。

接著,如圖17所示,在管理處理時間的同時,使用sf6與c4f8的混合氣體(sf6+c4f8)300,通過深層rie技術(shù),經(jīng)由掩模層92a、92b進(jìn)行干蝕刻。由此,未被掩模層92a、92b覆蓋的部分,即按規(guī)定形狀空出的開口圖案部分被進(jìn)行蝕刻加工。

即,形成在平面81側(cè)形成了槽部71a~71d、且在平面82側(cè)形成了槽部72a~72d的硅基板62。槽部71a~71d以及槽部72a~72d并無特別限定,但例如形成為寬度成為20μm、深度成為40μm。在利用深層rie技術(shù)對硅基板61進(jìn)行干蝕刻時,也可以像在平面81側(cè)進(jìn)行的干蝕刻和在平面82側(cè)進(jìn)行的干蝕刻這樣,按每個面分2次進(jìn)行蝕刻。

接著,如圖18所示,從硅基板62除去掩模層92a、92b。掩模層92a、92b例如能夠通過將硅基板62浸漬在以氫氟酸為主要成分的公知的蝕刻液中來除去。由此,能夠?qū)⒃O(shè)置在平面82側(cè)的掩模層92a和設(shè)置在平面81側(cè)的掩模層92b同時除去。

接著,如圖19所示,在硅基板62的正面?zhèn)鹊钠矫?1以及槽部71a~71d的內(nèi)壁,對掩模層93a進(jìn)行成膜。此外,如圖19所示,在硅基板62的背面?zhèn)鹊钠矫?2以及槽部72a~72d的內(nèi)壁,對掩模層93b進(jìn)行成膜。

掩模層93a、93b作為在后段的工序中進(jìn)行的使用了深層rie技術(shù)的加工中的保護(hù)膜而發(fā)揮作用。掩模層93a、93b優(yōu)選由蝕刻速度比硅慢的氧化硅(sio2)形成。掩模層93a、93b例如能夠通過以1μm的膜厚沉積氧化硅來形成。

接著,如圖20所示,對掩模層93a進(jìn)行加工,形成圖案化為游絲108c的形狀的掩模層94a。在掩模層93a的加工時,通過一般所熟知的光刻法來進(jìn)行加工。由此,能夠形成圖案化為游絲108c的形狀的掩模層94a。

接著,如圖21所示,在管理處理時間的同時,使用sf6與c4f8的混合氣體(sf6+c4f8)300,通過深層rie技術(shù),經(jīng)由掩模層94a、93b進(jìn)行干蝕刻。由此,未被掩模層94a覆蓋的部分,即按規(guī)定形狀空出的開口圖案部分被進(jìn)行蝕刻加工,硅基板62被加工成規(guī)定寬度和規(guī)定高度的母材13a~13d的形狀。

接著,如圖22所示,除去掩模層93b、94a。掩模層93b、94a例如能夠?qū)⒐杌?2浸漬到以氫氟酸為主要成分的公知的蝕刻液中來除去。由此,露出圖22所示那樣的游絲108c的母材13a~13d。在露出狀態(tài)的母材13a~13d上,分別形成了槽部71a~71d以及槽部72a~72d。

接著,如圖23所示,形成中間膜55a~53d使得覆蓋母材13a~13d的表面。中間膜55a~55d也設(shè)置在槽部71a~71d以及槽部72a~72d的內(nèi)側(cè)。中間膜55a~55d能夠使用上述的各種材料來形成,例如,能夠使用銅(cu)、金(au)、鎳(ni)等來形成。具體地,關(guān)于中間膜55a~55d,例如,在使用銅(cu)來形成中間膜53a~53d的情況下,能夠使用作為真空成膜法的一種的濺射法來形成。此外,中間膜55a~55d例如形成為0.2μm的厚度。

接著,如圖24所示,在中間膜55a~55d的上層形成緩沖膜25a~25d。如上所述,緩沖膜25a~25d緩和從外部施加于游絲108c的沖擊。因此,緩沖膜25a~25d使用粘韌性比構(gòu)成母材13a~13d的第1材料高的材料來形成,以使得適于沖擊的緩和。在實(shí)施方式3中,由于需要將緩沖膜25a~25d加工成規(guī)定形狀,因此選擇適于沖擊的緩和并且容易加工的材料。

作為粘韌性高、并且能夠進(jìn)行圖案形成(容易加工)的材料,例如,優(yōu)選為在電沉積法中使用的由丙烯酸樹脂構(gòu)成的電沉積抗蝕劑。通過使用由丙烯酸樹脂構(gòu)成的電沉積抗蝕劑,從而能夠形成固定厚度的緩沖膜25a~25d,并且,也能夠良好地進(jìn)行該緩沖膜25a~25d的圖案形成。

通過使用由這樣的丙烯酸樹脂構(gòu)成的電沉積抗蝕劑作為緩沖膜25a~25d,從而如圖24所示,能夠在形成于由硅構(gòu)成的母材13a~13d上的由銅(cu)構(gòu)成的中間膜55a~55d的上層,容易地形成由電沉積抗蝕劑構(gòu)成的緩沖膜25a~25d。緩沖膜25a~25d的膜厚并無特別限定,但例如能夠以5μm的厚度形成。

接著,如圖25所示,經(jīng)由曝光掩模520、530,利用紫外光600對由電沉積抗蝕劑構(gòu)成的緩沖膜25a~25d進(jìn)行規(guī)定部分的曝光。在實(shí)施方式3中使用的電沉積抗蝕劑如實(shí)施方式2中所說明的那樣,例如,能夠使用曝光部分被顯影而溶解的類型的感光性材料所形成的電沉積抗蝕劑。曝光掩模520、530設(shè)計(jì)為使槽部71a~71d以及槽部72a~72d的部分的緩沖膜25a~25d不通過紫外光600而曝光。

在緩沖膜25a~25d的圖案形成時,如圖25所示,通過從斜向?qū)τ谓z108c照射紫外光600,從而能夠?qū)τ谓z108c的側(cè)面80也照射紫外光600。在緩沖膜25a~25d的圖案形成時,具體而言,例如,如圖25所示,使用從斜向?qū)δ覆?3a~13d的表面照射紫外光600的曝光裝置,以400mj/cm2的曝光量進(jìn)行照射。

接著,如圖26所示,除去由電沉積抗蝕劑構(gòu)成的緩沖膜25a~25d中的已曝光的部分。通過除去已曝光的部分,從而能夠形成僅在槽部71a~71d以及槽部72a~72d的附近殘存緩沖膜23a~23d的游絲108c。已曝光的部分的除去能夠通過使用公知的顯影液將該已曝光的部分溶解來除去。已曝光的部分的除去,具體而言,例如,與上述實(shí)施方式2同樣地,通過使用25℃的電解還原離子水作為顯影液進(jìn)行20分鐘的顯影來進(jìn)行。

然后,將在游絲108c的槽部71a~71d以及槽部72a~72d形成的緩沖膜23a~23d用作掩模,對中間膜55a~55d進(jìn)行蝕刻。例如,在使用銅(cu)來形成了中間膜55a~55d的情況下,能夠使用氯化銅系蝕刻液來進(jìn)行中間膜55a~55d的蝕刻。

由此,如圖15所示,中間膜53a~53d中的未被緩沖膜23a~23d覆蓋的部分通過蝕刻而被除去,在被緩沖膜23a~23d覆蓋的部分以形成了中間膜53a~53d的狀態(tài)而殘留。若中間膜53a~53d中的未被緩沖膜23a~23d覆蓋的部分通過蝕刻而被除去,則與通過蝕刻而除去的部分對應(yīng)的部分的母材13a~13d露出。這樣,如圖15所示,能夠制造具備在母材13a~13d的表面的一部分形成的緩沖膜23a~23d的游絲108c。

在實(shí)施方式3的制造方法中,在圖26所示的狀態(tài)下,也可以停止以后的加工。在該情況下,中間膜53a~53d保持覆蓋母材13a~13d的表面的狀態(tài)。通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),從而能夠提高游絲108c的強(qiáng)度。是設(shè)為圖15所示的結(jié)構(gòu)還是設(shè)為圖26所示的結(jié)構(gòu),例如,能夠鑒于搭載游絲108c的機(jī)械式鐘表的規(guī)格、使用環(huán)境等來進(jìn)行選擇。

如圖14以及圖15所示,具有槽部71a~71d以及槽部72a~72d的游絲能夠通過上述那樣的第3制造方法來容易地制造。在實(shí)施方式3中,以在槽部71a~71d以及槽部72a~72d的內(nèi)側(cè)填充緩沖膜23a~23d的情況為例進(jìn)行了說明,但并不限定于此。在利用電沉積法進(jìn)行的緩沖膜23a~23d的形成中,通過管理形成時間等,能夠在中間膜53a~53d的上部以固定膜厚形成緩沖膜23a~23d。

此外,在上述的第3制造方法中,示出了作為臺階部而在凹部形狀的槽部71a~71d以及槽部72a~72d形成緩沖膜23a~23d的制造方法,但對于凸部形狀的臺階部(省略圖示)也能夠通過同樣的制造方法來制造。即,在形成臺階部時,只要對掩模進(jìn)行圖案形成使得在平面81、82形成凸部即可。像這樣,遮蔽哪部分,蝕刻哪部分,在半導(dǎo)體裝置的加工中也廣泛使用,故而省略詳細(xì)說明。

<實(shí)施方式4>

(游絲的制造方法)

接下來,作為本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式4的鐘表部件的制造方法,對本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式4的游絲的制造方法進(jìn)行說明。在實(shí)施方式4中,與上述實(shí)施方式1~3相同的部分用同一標(biāo)號表示,并省略說明。在實(shí)施方式4中,對圖30所示的游絲108(108d)的制造方法進(jìn)行說明。

圖27~圖30是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式4的游絲108d的制造方法的說明圖。在游絲108d的制造時,首先,準(zhǔn)備硅基板61。硅基板61具有至少能夠取出游絲108d的大小的面積和厚度。若考慮游絲108d的生產(chǎn)性,則硅基板61優(yōu)選為能夠取出多個游絲108d的大小。

接著,如圖27所示,在硅基板61的平面81的正面?zhèn)刃纬傻?掩模層95a,在硅基板61的平面82的背面?zhèn)刃纬裳谀?5b。掩模層95a、95b在與游絲108d的形狀相應(yīng)的規(guī)定部分形成了開口圖案,使得硅基板61分別形成母材13a~13d。

此外,如圖27所示,在第1掩模層95a的上層,形成第2掩模層97a,該第2掩模層97a形成了用于在游絲108d的規(guī)定部分形成槽部71a~71d的開口圖案,在第1掩模層95b的上層,形成第2掩模層97b,該第2掩模層97b形成了用于在游絲108d的規(guī)定部分形成槽部72a~72d的開口圖案。此外,在第2掩模層97a、97b上,在與掩模層95a、95b上的開口圖案相應(yīng)的位置,形成了與游絲108d的形狀相應(yīng)的開口圖案。

第1掩模層95a、95b作為在后段的工序中進(jìn)行的使用了深層rie技術(shù)的加工中的保護(hù)膜而發(fā)揮作用。例如,第1掩模層95a、95b優(yōu)選由蝕刻速度比硅慢的氧化硅(sio2)形成。第1掩模層95a、95b例如能夠通過以1μm的膜厚沉積氧化硅來形成。

第2掩模層97a、97b作為在后段的工序中進(jìn)行的在第1掩模層95a、95b對槽形狀進(jìn)行圖案形成時的保護(hù)膜而發(fā)揮作用。第2掩模層97a、97b優(yōu)選由針對第1掩模層95a、95b的蝕刻具有耐蝕性的材料來形成。例如,在第1掩模層95a、95b使用氧化硅來形成的情況下,第2掩模層97a、97b能夠通過以1μm的膜厚沉積感光性抗蝕劑來形成。

接著,如圖28所示,在管理處理時間的同時,使用sf6與c4f8的混合氣體(sf6+c4f8)300,通過深層rie技術(shù),經(jīng)由第1掩模層95a、95b進(jìn)行干蝕刻。由此,未被第1掩模層95a、95b覆蓋的部分即與游絲108d的形狀相應(yīng)的規(guī)定部分被加工,形成規(guī)定寬度和規(guī)定高度的母材14a~14d。

接著,如圖29所示,將第2掩模層97a、97b用作掩模,對第1掩模層95a、95b進(jìn)行圖案形成。因?yàn)榈?掩模層95a、95b如上所述由氧化硅(sio2)構(gòu)成,所以該圖案形成能夠通過將形成了第2掩模層97a、97b的硅基板61浸漬在以氫氟酸為主要成分的公知的蝕刻液中來除去。

由此,如圖29所示,成為槽部71a~71d以及槽部72a~72b的部分的第1掩模層95a、95b被除去,形成與第2掩模層97a、97b在平面上重疊的加工后的第1掩模層96a、96b。在平面81側(cè),成為如下狀態(tài),即:成為槽部71a~71d的部分的掩模開口從而硅的母材14a、14b、14c、14d露出。此外,平面82側(cè)的第1掩模層95b中的與游絲108c的形狀相應(yīng)的規(guī)定部分也被除去。此時,若第2掩模層97a、97b是感光性抗蝕劑,則即使浸漬在以氫氟酸為主要成分的公知的蝕刻液中,也不會侵蝕第2掩模層97a、97b。

接著,如圖30所示,在管理處理時間的同時,使用sf6與c4f8的混合氣體(sf6+c4f8)300,通過深層rie技術(shù),經(jīng)由第2掩模層97a、97b以及加工后的第1掩模層96a、96b,進(jìn)行干蝕刻。由此,未被第2掩模層97a、97b以及加工后的第1掩模層96a、96b覆蓋的部分,即與槽部71a~71d以及槽部72a~72b相當(dāng)?shù)牟糠直晃g刻加工,將硅基板62加工成規(guī)定寬度和規(guī)定高度的母材13a~13d的形狀。

接著,除去第2掩模層97a、97b以及加工后的第1掩模層96a、96b。由此,形成上述圖22所示那樣的、游絲108d的母材13a~13d。在母材13a~13d的正面(平面81)以及背面(平面82),分別形成了槽部71a~71d以及槽部72a~72d。

加工后的掩模層96a、96b例如能夠通過將硅基板62浸漬在以氫氟酸為主要成分的公知的蝕刻液中來除去。此外,第2掩模層97a、97b例如能夠通過將硅基板62浸漬在丙酮那樣的有機(jī)溶劑的液中來除去。之后,能夠與圖23~26同樣地形成圖14以及圖15所示的游絲108d。

這樣,實(shí)施方式4的制造方法是與上述的實(shí)施方式3同樣地,在發(fā)條臂203a~203d設(shè)置作為臺階部的槽部71a~71d以及槽部72a~72d,在該槽部71a~71d以及槽部72a~72d設(shè)置中間膜53a~53d和緩沖膜23a~23d的游絲108d的制造方法,其在形成外形形狀的工序之后,能夠形成作為臺階部的槽部。在實(shí)施方式4的制造方法中,示出了在作為凹部形狀的槽部71a~71d以及槽部72a~72d形成中間膜53a~53d和緩沖膜23a~23d的制造方法,但與上述實(shí)施方式3同樣地,即使是凸部形狀的臺階也能夠通過同樣的制造方法來制造。

<實(shí)施方式5>

接下來,對作為組裝了通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式5的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式5的鐘表部件的鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的擒縱叉107進(jìn)行說明。在實(shí)施方式5中,與上述實(shí)施方式1~4相同的部分用同一標(biāo)號表示,并省略說明。

圖31是表示實(shí)施方式5的擒縱叉107的結(jié)構(gòu)的說明圖。在圖31中,示出了從圖1中的箭頭x方向觀察實(shí)施方式5的擒縱叉107的俯視圖。圖32是表示圖31中的d-d’剖面的說明圖。在圖31以及圖32中,擒縱叉107實(shí)現(xiàn)機(jī)械式鐘表的擺輪游絲機(jī)構(gòu)(調(diào)速機(jī)構(gòu))104的一部件。

擒縱叉107使通過由輪系105傳遞的動力而試圖旋轉(zhuǎn)的擒縱輪106有規(guī)律地前進(jìn)或者停止。擒縱叉107具備從作為擒縱叉107的旋轉(zhuǎn)中心的軸孔10朝向分別不同的3個方向延伸的1支叉桿部6和2支臂部7a、7b。

在叉桿部6的前端,設(shè)置有呈コ字狀開口的叉口部8。通過游絲108(108a~108c)以規(guī)律的周期進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動的擺鉆與叉口部8抵接,相應(yīng)地擒縱叉107以軸孔10為中心,以規(guī)律的周期進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。

在臂部7a、7b的前端,設(shè)置有叉開槽9a、9b。在叉開槽9a、9b中,插入固定稱為叉瓦的部件。從游絲108(108a~108c),經(jīng)由擺鉆,傳遞至擒縱叉107的有規(guī)律的運(yùn)動通過由叉瓦彈撥擒縱輪106而傳遞給擒縱輪106,使擒縱輪106前進(jìn)或者停止。

在這樣的擺輪游絲機(jī)構(gòu)104中,通過實(shí)現(xiàn)各部件的輕量化,從而能夠提高游絲108(108a~108c)產(chǎn)生的動力的傳遞效率。因此,在實(shí)施方式5的擒縱叉107中,作為形成該擒縱叉107的母材15的第1材料,使用了輕量并且具有良好的加工性的硅。

如以上說明的那樣,實(shí)施方式5的擒縱叉107通過使用硅來形成母材15,從而能夠使用深層rie技術(shù)對形成該母材15的硅進(jìn)行加工。具體而言,如圖31所示,在擒縱叉107的一部分開設(shè)孔12,從而能夠容易地實(shí)現(xiàn)成為中空形狀的擒縱叉107???2沿厚度方向貫通了擒縱叉107。通過將擒縱叉107設(shè)為中空形狀,從而能夠在由硅形成母材15所實(shí)現(xiàn)的輕量化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的輕量化。

此外,實(shí)施方式5的擒縱叉107通過在母材15的表面形成中間膜53,并在中間膜53的上層進(jìn)一步形成緩沖膜24,從而能夠防止因中空而導(dǎo)致的強(qiáng)度的下降所引起的損壞。即,通過在母材15的表面設(shè)置使用上述的各種材料等而形成的中間膜53來緩和硅的易碎性,進(jìn)而通過在中間膜53的表面設(shè)置使用粘韌性比作為第1材料的硅高的第2材料而形成的緩沖膜24來緩和來自外部的對擒縱叉107的沖擊,從而能夠防止向角部等的應(yīng)力集中所引起的裂紋、缺損等損壞。

叉口部8是與擺鉆直接接觸的部分,若在叉口部8的表面設(shè)置緩沖膜24,則來自擺鉆的力的傳遞效率會下降。因此,在擒縱叉107中,如圖32所示,像擒縱叉107中的叉口部8等那樣,根據(jù)目的、功能,在同一部件中在一部分上不設(shè)置緩沖膜24。

此外,在擒縱叉107等鐘表部件中,根據(jù)使用該鐘表部件的機(jī)械式鐘表的規(guī)格等,也可以除了叉口部8的緩沖膜24之外也將叉口部8的中間膜53除去,使作為母材15的第1材料(在該例中為硅)露出。由此,能夠使來自擺鉆的力高效地傳遞至擒縱輪106。

在實(shí)施方式5中,設(shè)置沿厚度方向貫通擒縱叉107的多個孔12而成為中空形狀,但擒縱叉107的形狀并不限于此。例如,也可以如上述實(shí)施方式3中所說明的那樣,設(shè)為在擒縱叉107的表面設(shè)置成為臺階部的槽部的結(jié)構(gòu)。由此,能夠在由硅形成母材15所實(shí)現(xiàn)的輕量化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的輕量化。

此外,在通過這樣設(shè)置槽部來實(shí)現(xiàn)輕量化的情況下,也可以沿著該槽部的形狀設(shè)置緩沖膜53、緩沖膜24,或者由緩沖膜24來填充槽部。由此,能夠防止因中空而導(dǎo)致的強(qiáng)度的下降所引起的損壞。

在實(shí)施方式5中,作為實(shí)現(xiàn)了基于中空的輕量化、以及因中空導(dǎo)致的強(qiáng)度的下降所引起的損壞的防止的鐘表部件,對擒縱叉107進(jìn)行了舉例說明,但并不限于此。這樣的鐘表部件能夠取代擒縱叉107或者在擒縱叉107的基礎(chǔ)上,通過齒輪(號輪、擒縱輪)、擺輪等其他鐘表部件來實(shí)現(xiàn)。

<實(shí)施方式6>

接下來,對作為組裝了通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式6的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式6的鐘表部件的鐘表的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的齒輪進(jìn)行說明。在實(shí)施方式6中,與上述實(shí)施方式1~5相同的部分用同一標(biāo)號表示,并省略說明。

圖33是表示實(shí)施方式6的齒輪的結(jié)構(gòu)的說明圖。在圖33中,實(shí)施方式6的齒輪331具備對軸332進(jìn)行嵌合的軸孔331a。齒輪331具備使用硅形成的母材16。在位于軸孔331a的內(nèi)周面的母材16的表面,設(shè)置有中間膜54。中間膜54能夠使用上述的各種材料來形成。在中間膜54的上層,設(shè)置有使用第2材料形成的緩沖膜25。

如以上所說明的那樣,實(shí)施方式6的齒輪331通過使用硅來形成母材16,從而實(shí)現(xiàn)齒輪331的輕量化,并且,通過在軸孔331a的內(nèi)周面設(shè)置中間膜54以及緩沖膜25,從而緩和來自外部的對齒輪331的沖擊,能夠防止向角部等的應(yīng)力集中所引起的裂紋、缺損等損壞。

<實(shí)施方式7>

接下來,對作為通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式7的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式7的鐘表部件的駐極體進(jìn)行說明。在實(shí)施方式7中,與上述實(shí)施方式1~6相同的部分用同一標(biāo)號表示,并省略說明。

圖34以及圖35是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式6的駐極體的說明圖。在圖34中,示出從斜向觀察駐極體的狀態(tài),在圖35中,示出了從正面觀察駐極體的狀態(tài)。在圖34以及圖35中,駐極體(electret)340是由在通過施加電場而發(fā)生介電極化的電介質(zhì)中即使去除電場而介電極化也仍然殘留(繼續(xù)形成電場)的物質(zhì)所形成的帶電體,其用于省略圖示的發(fā)電裝置等。

駐極體340具備對軸341進(jìn)行嵌合的軸孔351。駐極體340具備以軸341為中心,從該軸341呈輻射狀配置的帶電體342。在帶電體342的正面,設(shè)置有帶電膜。帶電膜例如通過進(jìn)行電暈放電等處理,從而帶電為正或者負(fù)的電荷。

在帶電體342與帶電體342之間,沿著以軸341為中心的圓的圓周方向,設(shè)置有開口343。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)駐極體340的輕量化。帶電體342經(jīng)由省略圖示的彈性構(gòu)件與軸341連接。駐極體340構(gòu)成為在從外部施加了振動的情況下,繞軸341進(jìn)行搖擺運(yùn)動。

實(shí)施方式6的駐極體340具備通過使用深層rie技術(shù)對硅制的基板進(jìn)行加工而形成的母材。駐極體340的形狀通過母材來構(gòu)成。在駐極體340中,在設(shè)置有帶電膜的部分即帶電體342的正面以外的位置,設(shè)置有中間膜以及緩沖膜(均省略圖示)。中間膜以及緩沖膜設(shè)置于設(shè)置有帶電膜的部分以外的所有部分,也設(shè)置于軸孔351的內(nèi)周面。

中間膜設(shè)置為覆蓋駐極體340的母材的表面中的帶電體342的正面以外的部分。緩沖膜層疊在中間膜的上層,設(shè)置為覆蓋帶電體342的正面以外的部分。中間膜以及緩沖膜分別使用與上述的實(shí)施方式相同的材料來形成。

這樣的駐極體340謀求輕量化,另一方面是非常微細(xì)的部件,所以若使用硅等來形成,則擔(dān)心對來自外部的沖擊的耐性降低。實(shí)施方式6的駐極體340由于在母材的表面中的帶電體342的正面以外的位置設(shè)置有中間膜以及緩沖膜,因此能夠通過由硅形成母材15來實(shí)現(xiàn)輕量化,并且能夠通過中間膜以及緩沖膜來緩和來自外部的沖擊。

此外,在駐極體340中,通過在軸孔351的內(nèi)周面設(shè)置中間膜以及緩沖膜,從而軸孔351的內(nèi)周面和軸341的外周面經(jīng)由緩沖膜而接觸。由此,即使在將軸341嵌入于軸孔351的情況下對駐極體340施加了沖擊的情況下,也能夠緩和該沖擊。由此,能夠防止在將軸341嵌入于軸孔351時駐極體340發(fā)生破裂或者產(chǎn)生裂紋。

<實(shí)施方式8>

接下來,對作為通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式8的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式8的鐘表部件的寶石軸承進(jìn)行說明。在實(shí)施方式8中,與上述實(shí)施方式1~7相同的部分用同一標(biāo)號表示,并省略說明。

圖36以及圖37是表示機(jī)械式鐘表中的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一部分的說明圖。在圖36中,機(jī)械式鐘表中的驅(qū)動機(jī)構(gòu)具備作為由紅寶石等寶石形成的軸承的寶石軸承361。圖36所示的寶石軸承361呈圓板形狀,在中央部形成有軸孔361a。

在機(jī)械式鐘表中,關(guān)于寶石軸承361,例如,如圖36所示,在底板362形成缺口363,通過在該缺口363內(nèi)嵌入寶石軸承361來保持。缺口363具備突出為在多個部位與寶石軸承361抵接的突出部362a,形成與寶石軸承361的外表面的形狀異型的形狀。

缺口363并不是寶石軸承361正好嵌入在缺口363內(nèi)那樣的同型形狀,而是通過使朝向缺口363的內(nèi)側(cè)突出的多個突出部362a與寶石軸承361的外周面抵接來支承寶石軸承361。缺口363通過對寶石軸承361經(jīng)由突出部362a向由箭頭所示的方向作用抵接力來支承寶石軸承361。

這樣,在通過使突出部362a與寶石軸承361抵接來保持寶石軸承361的情況下,為了可靠地進(jìn)行保持,需要使突出部362a對寶石軸承361強(qiáng)力地抵接,但由于強(qiáng)力地抵接,從而在寶石軸承361上的突出部362a抵接的位置處負(fù)擔(dān)加重。另一方面,若突出部362a對寶石軸承361的抵接力較弱,則難以充分地保持寶石軸承361。特別是,在底板362的外側(cè)的端部(外緣)配置寶石軸承361的情況下,難以保持寶石軸承361。

相對于此,實(shí)施方式8的寶石軸承361通過在將紅寶石、硅等作為第1材料而形成的母材的表面,設(shè)置中間膜,并在該中間膜的上層設(shè)置緩沖膜而形成(均省略詳細(xì)的圖示以及標(biāo)號)。即,寶石軸承361的母材由中間膜以及緩沖膜覆蓋。

這樣,通過設(shè)為在母材的表面設(shè)置有中間膜以及緩沖膜的寶石軸承361,從而即使在為了強(qiáng)力地保持該寶石軸承361而使突出部362a對寶石軸承361強(qiáng)力地進(jìn)行了抵接的情況下,也不會損傷寶石軸承361,能夠可靠地保持該寶石軸承361。

寶石軸承361并不限于圖36所示的形狀。例如,也可以取代圖36所示的形狀的寶石軸承361,而設(shè)為圖37所示那樣的形狀的寶石軸承371。寶石軸承371通過從底板362的端部(外緣)向內(nèi)側(cè)插入,并嵌入到被切成在底板362的內(nèi)側(cè)向橫向擴(kuò)展的缺口373來支承。寶石軸承371具有與缺口373相同的形狀,形成了比底板362的端部更靠內(nèi)側(cè)的部位在橫向上擴(kuò)展的大致t字形狀。此外,寶石軸承371從中央部偏向端部,形成有軸孔371a。只要使用通過光刻對硅原材料進(jìn)行加工而成的寶石軸承371,這樣異型形狀的制作也很容易。

通過設(shè)為這樣形狀的寶石軸承371以及缺口373,從而能夠穩(wěn)定地保持寶石軸承371。由此,能夠?qū)⑤S孔371a配置在靠近底板362的端部(外緣)的位置。寶石軸承的形狀并不限于圖36、圖37所示的形狀,例如,也可以設(shè)為由底板362支承的三角形的寶石軸承,使得在底板362的端部(外緣)配置頂角。在這樣的三角形的寶石軸承中,能夠在配置于底板362的端部(外緣)的頂角設(shè)置軸孔。

<實(shí)施方式9>

接下來,對作為通過本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式9的制造方法而制造的、本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式8的鐘表部件的齒隙校正構(gòu)件進(jìn)行說明。齒隙校正構(gòu)件在像機(jī)械式鐘表中的輪系105或者螺紋等那樣,與齒輪(或者螺紋)相互嵌合來傳遞運(yùn)動的機(jī)構(gòu)中,為了對在該機(jī)構(gòu)中的齒輪(或者螺紋)的運(yùn)動方向上有意地設(shè)置的間隙(所謂的齒隙)進(jìn)行校正而設(shè)置。關(guān)于齒隙校正構(gòu)件,作為現(xiàn)有技術(shù),例如,在專利第4851945號中有記載。

具體而言,齒隙校正構(gòu)件例如設(shè)置在齒輪(或者螺紋)與嵌合對象進(jìn)行嵌合的齒(或者螺紋牙)的位置?;蛘?,齒隙校正構(gòu)件設(shè)置在齒輪(或者螺紋)與嵌合對象之間。齒隙校正構(gòu)件具備與齒輪(或者螺紋)嵌合的齒部,在經(jīng)由該齒部傳遞齒輪(或者螺紋)的旋轉(zhuǎn)的情況下,與齒輪(或者螺紋)聯(lián)動旋轉(zhuǎn)。齒部構(gòu)成為相對于旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生彈性變形。由此,齒隙校正構(gòu)件對齒輪(或者螺紋)與嵌合對象之間的齒隙進(jìn)行校正。

將該齒隙校正構(gòu)件中的至少齒部作為母材,在該母材即齒部,設(shè)置上述的中間膜以及緩沖膜。由此,能夠緩和齒輪(或者螺紋)等的動力傳遞所造成的沖擊,能夠防止由于該齒輪(或者螺紋)對齒隙校正構(gòu)件的齒部進(jìn)行碰撞而致使應(yīng)力集中于該齒部所引起的、齒隙校正構(gòu)件的裂紋、缺損。此外,因?yàn)橥ㄟ^設(shè)置緩沖膜,能夠緩和沖擊,所以能夠防止齒隙校正構(gòu)件以及與該齒隙校正構(gòu)件發(fā)生碰撞的齒輪或螺紋等的損傷。

工業(yè)實(shí)用性

如上所述,本發(fā)明所涉及的鐘表部件以及鐘表部件的制造方法對于構(gòu)成鐘表中的機(jī)械部件的鐘表部件以及鐘表部件的制造方法是有用的,特別適于在機(jī)械式鐘表的調(diào)速機(jī)構(gòu)中使用的鐘表部件以及鐘表部件的制造方法。

標(biāo)號說明

108、108a、108b、108c游絲

2發(fā)條部

3游絲固著環(huán)

4游絲外樁

5擒縱叉

6叉桿部

7a、7b臂部

8叉口部

9a、9b叉開槽

10軸孔

11a~11d、13a~13d母材

21a~21d、22a~22d、23a~23d、24a~24d、25a~25d緩沖膜

31貫通孔

32連接部

51a~51d、52a~52d、53a~53d、54、55a~55d中間膜

60、61、62硅基板

80側(cè)面

81、82平面

331齒輪

331a軸孔

340駐極體

341軸

342帶電體

351、361a、371a軸孔

361、371寶石軸承

362底板

363、373缺口

500、510、520、530曝光掩模

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