钟表部件的制造制造技术

本发明专利技术涉及钟表部件的制造，以及一种通过光刻法制造树脂多层模具的方法，所述树脂多层模具用于制造钟表部件且包括设有入口的腔体，该方法包括用于生产模具的至少两个树脂层的以下子步骤：生产第一树脂层的子步骤，所述第一树脂层包括朝向模具的入口方向的第一贯通开口或敞开开口，以界定模具腔体的第一体积；生产包括刚性膜的第二树脂层的子步骤，所述第二层包括第二贯通开口，以界定模具腔体的第二体积，所述第二层中的第二贯通开口至少部分地叠置在第一层的第一贯通开口或敞开开口上，并且所述第二树脂层部分地覆盖第一树脂层中的同一第一贯通开口或敞开开口。上述方法的优点是使得能够将多级钟表部件整体地、完全一致地和均质地形成。

【技术实现步骤摘要】
钟表部件的制造
本专利技术涉及一种制造钟表部件的方法。它还涉及一种制造模具的方法，其旨在用于所述制造钟表部件的方法。它同样还涉及这样的模具。
技术介绍
2005年发行号第104号的《DGC通信》(DGCMitteilungenNo.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专利技术的技术，德国(LIthographieGalvanikAbformung:technologyinventedbyW.EhrfeldoftheKarlsruheNuclearResearchCentre,Germany))用于高精度钟表金属零件(例如用于擒纵叉或擒纵轮)的制造。这一方法包括通过同步加速器专门产生的高能X射线束照射的X射线敏感树脂模具成形，该方法在装备方面可能是不利的。A.B.弗雷泽等人，《微机电系统期刊》，2，2，1993年6月(A.B.Frazieretal.,JournalofMicroelectromechanicalsystems,2,2,June1993)，描述了通过在基于聚酰亚胺的光敏树脂(光致抗蚀剂)模具中金属电镀来制造金属结构，该模具通过使用被称为LIGA-UV的技术制备，该技术与上文提到的LIGA技术类似，但是使用紫外线辐照树脂替代X射线照射。专利申请EP2004881和EP2405301描述了例如使用这种技术来制造复杂的金属钟表部件，特别是多级(multilevel)钟表部件的方案。这些现有方案使钟表部件的制造具有良好的界定(definition)。但是，这些现有方法通常需要或多或少的繁琐的精加工步骤，这些精加工步骤使制造过程复杂化，特别是在部件的几何形状复杂的情况下。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出一种用于制造钟表部件的改进方案。更具体地，本专利技术的一个目的是能够制造复杂几何形状的钟表部件，如小齿轮轴(shaftpinion)，从而能够在所有功能表面上，特别是在小齿轮的功能表面上，实现足够的界定，尤其是足够的表面状态，以使其有效地发挥其功能。“小齿轮的功能表面”尤其是指参与小齿轮的传动功能的表面。它可以是齿的表面，例如齿的下表面或上表面。“小齿轮”是指具有传动功能的任何带齿部件。为此，本专利技术涉及一种通过光刻法制造树脂多层模具的方法，该树脂多层模具用于制造钟表部件且包括设有入口的腔体，该方法包括用于生产模具的至少两个树脂层的以下子步骤：·生产第一树脂层的子步骤，所述第一树脂层包括朝向模具的腔体的入口方向的第一贯通开口或敞开开口，以界定模具腔体的第一体积；·生产包括刚性膜的第二树脂层的子步骤，所述第二层包括第二贯通开口，以界定模具腔体的第二体积，所述第二层中的第二贯通开口至少部分地叠置在第一层的第一贯通开口或敞开开口上，并且所述第二树脂层部分地覆盖第一树脂层中的同一第一贯通开口或敞开开口。本专利技术还涉及一种制造钟表部件的方法，该方法包括：第一步骤，通过上述制造方法来制造模具；以及第二步骤，至少部分填充前一步骤中制造的模具的腔体，特别是填充所述模具的所述腔体的第一体积和第二体积的步骤，从而制造钟表部件的全部或一部分。本专利技术还涉及一种树脂多层模具，其通过光刻法制造，包括具有入口的腔体，并用于制造钟表部件，所述树脂多层模具包括：·第一树脂层，其包括朝向模具的腔体的入口方向的第一贯通开口或敞开开口，以界定模具腔体的第一体积；·第二树脂层，包括刚性膜，第二层包括第二贯通开口，以界定模具腔体的第二体积，该第二层中的第二贯通开口至少部分地叠置在第一层的第一贯通开口或敞开开口上，并且所述第二树脂层部分地覆盖第一树脂层中的同一第一贯通开口或敞开开口。本专利技术更具体地由权利要求书限定。附图说明将参考附图在非限制性地给出的特定实施方式的以下描述中详细公开本专利技术的这些目的、特征和优点，其中：图1至图7示意性地表示根据本专利技术的第一实施方式的方法的不同步骤，所述方法用于通过光刻法制造用于制造钟表部件的树脂多层模具。图8和图9示出根据本专利技术的第一实施方式的方法，所述方法用于使用根据图1至图7制造的模具来制造钟表部件。图10通过实例具体地表示通过根据本专利技术的第一实施例的制造方法制造的钟表部件。图11至图17示意性地表示根据本专利技术的第二实施方式的方法的不同步骤，所述方法用于通过光刻法制造用于制造钟表部件的树脂多层模具。图18至图20示出根据本专利技术的第二实施方式的方法，所述方法用于使用根据图11至图17制造的模具来制造钟表部件。图21表示根据本专利技术第二实施方式的变型制造模具的细节的俯视图。图22通过实例具体地表示使用根据本专利技术的第二实施方式的制造方法制造的钟表部件。图23通过实例表示使用根据本专利技术的第二实施方式的变型的制造方法制造的钟表部件的截面。具体实施方式本专利技术首先基于第一步，该第一步包括用于制造多层模具的特别有利的方法，该多层模具随后在第二步骤中能够制造钟表部件。现在将描述根据一个实施方式制造模具的第一步骤E1的各个子步骤。图1所示的第一子步骤E10包括使衬底20可用。该衬底可以由金属晶片组成，所述金属晶片特别是由诸如不锈钢的合金，或由硅，或由玻璃，或由金属，或由陶瓷制成。该衬底可以同样包括通过精加工生产的结构。它根据本领域技术人员已知的规则来制备，特别用于进行脱脂、清洁以及在适用的情况下的对其钝化和/或活化。该衬底有利地是平面的。可替代地，它可以包括根据现有技术的教导的图案，特别是机械加工的图案，和/或腔体和/或其他结构。衬底优选地设有标记，使得其可以在各个步骤中非常精确地定位。衬底20由导电材料例如不锈钢制成。可替代地，也可以使用半导体材料衬底(例如硅)或者甚至电绝缘体(例如陶瓷)。如图1所示，导电层21任选地例如通过热蒸发沉积在衬底20上。该导电层21特别地旨在在执行步骤E2的过程中起电极的作用，所述电极用于开始电流沉积、电镀或电铸(electroforming)。以已知的方式，该起始导电层21可以包括铬、镍或钛的子层，该子层覆盖有金或铜的层，并且因此可以采取多层结构的形式。前述衬底充当制造模具的支撑物，现在将对其进行详细描述。为了简化描述，我们将使用形容词“纵向”来指定平行于衬底平面的方向之一，而形容词“竖直”来指定垂直于衬底平面的方向之一。通过在竖直方向上堆叠多个纵向层来构造模具。类似地，我们将使用形容词“上”来指定相对于竖直方向在衬底侧的“下”区域或表面上叠置的区域或表面。在图2所示的第二子步骤E11中，衬底20，特别是任选的导电层21，被第一光敏树脂31的第一层C10覆盖至限定的高度，该限定的高度对应于或基本上对应于待制造的钟表部件1的部分C1的高度，如将在下文中参考图10详细描述的。该树脂根据本领域技术人员已知的规则沉积，例如通过旋涂沉积。第一树脂31是适合于光刻法的光敏树脂。该树脂可以是负性或正性的。在第一种情况下，它被设计成使用显影剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过光刻法制造树脂多层模具(10；10')的方法，所述树脂多层模具用于制造钟表部件且包括设有入口(110；110')的腔体(11；11')，所述方法包括用于生产所述模具(10；10')的至少两个树脂层(C10、C20；C20'、C30')的以下子步骤：/n○生产第一树脂层(C10；C20')的子步骤(E11、E12、E13；E105'、E106'、E107')，所述第一树脂层包括朝向所述模具的腔体(11；11')的入口(110；110')方向的第一贯通开口或敞开开口(111；111')，以界定所述模具(10；10')的腔体(11；11')的第一体积；/n○生产包括刚性膜的第二树脂层(C20；C30')的子步骤(E14，E15，E16；E108'，E109'，E110')，所述第二层包括第二贯通开口(112；112')，以限定所述模具(10；10')的腔体(11；11')的第二体积，第二层中的第二贯通开口(112；112')至少部分地叠置在第一层的第一贯通开口或敞开开口(111；111')上，并且所述第二树脂层部分地覆盖所述第一树脂层中的同一第一贯通开口或敞开开口(111；111')。/n...

【技术特征摘要】
20190607 EP 19178963.51.一种通过光刻法制造树脂多层模具(10；10')的方法，所述树脂多层模具用于制造钟表部件且包括设有入口(110；110')的腔体(11；11')，所述方法包括用于生产所述模具(10；10')的至少两个树脂层(C10、C20；C20'、C30')的以下子步骤：
○生产第一树脂层(C10；C20')的子步骤(E11、E12、E13；E105'、E106'、E107')，所述第一树脂层包括朝向所述模具的腔体(11；11')的入口(110；110')方向的第一贯通开口或敞开开口(111；111')，以界定所述模具(10；10')的腔体(11；11')的第一体积；
○生产包括刚性膜的第二树脂层(C20；C30')的子步骤(E14，E15，E16；E108'，E109'，E110')，所述第二层包括第二贯通开口(112；112')，以限定所述模具(10；10')的腔体(11；11')的第二体积，第二层中的第二贯通开口(112；112')至少部分地叠置在第一层的第一贯通开口或敞开开口(111；111')上，并且所述第二树脂层部分地覆盖所述第一树脂层中的同一第一贯通开口或敞开开口(111；111')。


2.根据前一项权利要求所述的制造模具的方法，其中，生产所述第二树脂层的子步骤(E14，E15，E16；E108'，E109'，E110')包括施用包括干膜的树脂，和/或所述包括刚性膜的第二树脂层具有2Gpa至5Gpa的弹性模量和/或大于或等于100μm的厚度，和/或是自支撑的。


3.根据前述权利要求中任一项所述的制造模具的方法，包括：
○生产第一树脂层(C10；C20')的子步骤，包括：
-沉积(E11；E105')第一光敏树脂；
-通过掩模使所述第一光敏树脂曝光(E12；E106')，并使所述树脂显影(E13；E107')，以形成模具(10；10')，所述模具(10；10')包括朝向所述模具的腔体(11；11')的入口(110；110')方向的第一贯通开口或敞开开口(111；111')，以界定模具的腔体(11；11')的第一体积；
○生产第二树脂层(C20；C30')的子步骤，包括：
-沉积(E14；E108')包括干膜的第二光敏树脂，所述干膜被施用，特别是层压到第一树脂上；
-通过掩模使所述第二光敏树脂曝光(E15；E109')，并使所述树脂显影(E16；E110')，以形成包括所述第二贯通开口(112；112')的模具(10；10')的腔体(11；11')。


4.根据前述权利要求中任一项所述的制造模具的方法，其中，所述第二树脂层(C20；C30')中的第二贯通开口(112；112')在所述第一树脂层(C10；C20')中的第一贯通开口或敞开开口(111；111')上居中。


5.一种用于制造钟表部件(1；1')的方法，包括：第一步骤(E1；E1')，通过根据前述权利要求中的任一项所述的制造方法来制造模具(10；10')；以及第二步骤(E2；E2')，至少部分填充前一步骤中制造的模具的腔体，特别是填充所述模具的所述腔体的第一体积和第二体积，从而制造所述钟表部件的全部或一部分。


6.根据前述权利要求所述的制造钟表部件的方法，其中，所述第二填充步骤(E2；E2')包括通过电解，特别是通过电铸来填充所述模具(10；10')的腔体(11；11')的全部或一部分，包括使电解质循环通过所述模具的所述腔体的入口(110；110')。


7.根据前述权利要求所述的制造钟表部件的方法，其中，所述第二填充步骤包括通过模具的腔体的入口将电解质插入，并且填充所述模具的两个相应层的至少两个开口，使得电铸的钟表部件的全部或一部分以这种方式在所述模具的所述腔体中一体成形，而没有不同层的叠置。


8.根据权利要求5至7中任一项所述的制造钟表部件的方法，其中，制造模具(10；10')的第一步骤(E1；E1')包括生产包括朝向所述模具的腔体(11；11')的入口(110；110')方向的贯通开口或敞开开口(111；111')的模具并部分地被另一层(C20；C30')覆盖的层，所述层的朝向所述模具的腔体(11；11')的入口(110；110')方向的贯通开口或敞开开口(111；111')形成所述模具的腔体的第一体积，以限定待制造的钟表部件的全部或一部分，使得由所述第二填充步骤(E2；E2')生产的钟表部件的全部或部分的下功能表面和/或上功能表面具有由所述模具的腔体的表面的界限完美地界定的形状，特别是相应的表面状态。


9....

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安·卡拉姆，哈维尔·穆尔托内，
申请(专利权)人：劳力士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH