CH707562B1 - Method for manufacturing a one-piece micromechanical part comprising at least two distinct levels. - Google Patents

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CH707562B1
CH707562B1 CH00447/13A CH4472013A CH707562B1 CH 707562 B1 CH707562 B1 CH 707562B1 CH 00447/13 A CH00447/13 A CH 00447/13A CH 4472013 A CH4472013 A CH 4472013A CH 707562 B1 CH707562 B1 CH 707562B1
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Abstract

L’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce de micromécanique (31, 41, 61, 91) monobloc comportant au moins deux niveaux distincts. Selon l’invention, le procédé comporte un processus LIGA à un seul niveau combiné avec un usinage du dépôt LIGA directement sur le substrat (2). L’invention concerne en particulier le domaine des pièces de micromécanique horlogères.The invention relates to a method for manufacturing a one-piece micromechanical part (31, 41, 61, 91) comprising at least two distinct levels. According to the invention, the method comprises a single level LIGA process combined with machining of the LIGA deposit directly on the substrate (2). The invention relates in particular to the field of watchmaking micromechanical parts.

Description

DescriptionDescription

Domaine de l’invention [0001] L’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce de micromécanique monobloc comportant au moins deux niveaux distincts.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a process for manufacturing a one-piece micromechanical part comprising at least two distinct levels.

Arrière-plan de l’invention [0002] Il est connu de former des pièces métalliques à plusieurs niveaux distincts à l’aide de procédé du type LIGA successifs, c’est-à-dire à partir de couches empilées comportant un moule structuré en résine et un métal dans les creux du moule déposé par galvanoplastie.BACKGROUND OF THE INVENTION It is known to form metal parts at several distinct levels using successive LIGA type processes, that is to say from stacked layers comprising a mold structured in resin and a metal in the hollow of the mold deposited by electroplating.

[0003] Toutefois, ces procédés successifs pour former plusieurs niveaux sont difficiles à mettre en œuvre car il est nécessaire de correctement référencer les niveaux entre eux. De plus, il est apparu que cette difficulté engendrait des coûts très supérieurs par rapport à deux dépôts galvaniques à un seul niveau.However, these successive methods for forming several levels are difficult to implement because it is necessary to correctly reference the levels between them. In addition, it appeared that this difficulty generated much higher costs compared to two galvanic deposits at one level.

Claims (10)

Résumé de l’invention [0004] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un procédé alternatif de fabrication d’une pièce de micromécanique monobloc comportant au moins deux niveaux distincts, moins cher à mettre en œuvre.SUMMARY OF THE INVENTION The aim of the present invention is to overcome all or part of the drawbacks mentioned above by proposing an alternative method of manufacturing a one-piece micromechanical part comprising at least two distinct levels, less expensive to implement. artwork. [0005] A cet effet, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce de micromécanique monobloc comportant au moins deux niveaux distincts caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes:To this end, the invention relates to a process for manufacturing a one-piece micromechanical part comprising at least two distinct levels, characterized in that it comprises the following steps: a) former un substrat en silicium dont la surface supérieure est électriquement conductrice;a) forming a silicon substrate whose upper surface is electrically conductive; b) structurer un moule à partir d’une résine photosensible afin de fabriquer des cavités dont le fond est formé par ladite face supérieure électriquement conductrice;b) structuring a mold from a photosensitive resin in order to manufacture cavities whose bottom is formed by said electrically conductive upper face; c) remplir les cavités du moule par galvanoplastie pour former une pièce métallique;c) fill the mold cavities by electroplating to form a metal part; d) usiner sélectivement une partie de la pièce métallique afin de former une pièce de micromécanique monobloc à au moins deux niveaux distincts;d) selectively machining a part of the metal part in order to form a single-piece micromechanical part at at least two distinct levels; e) libérer la pièce de micromécanique du substrat et de la résine photosensible.e) releasing the micromechanical part from the substrate and from the photosensitive resin. [0006] On comprend avantageusement selon l’invention que chaque pièce de micromécanique monobloc comportant au moins deux niveaux distincts est formée à partir d’une pièce métallique selon un motif unique formé par un procédé LIGA qui est ensuite usinée directement sur le substrat afin de bénéficier du positionnement précis de chaque pièce métallique sur le substrat.It is advantageously understood according to the invention that each piece of one-piece micromechanics comprising at least two distinct levels is formed from a metal part in a single pattern formed by a LIGA process which is then machined directly on the substrate in order to benefit from the precise positioning of each metal part on the substrate. [0007] Par conséquent, les cotes externes et, éventuellement, internes restent à la grande précision induit par le procédé LIGA et le reste de la pièce de micromécanique monobloc bénéficie de la précision de l’usinage, moins avantageuse par rapport au procédé LIGA, afin de préserver les coûts de fabrication. On obtient donc une pièce de micromécanique monobloc comportant au moins deux niveaux distincts qui est beaucoup moins difficile à fabriquer en gardant les parties externes et, éventuellement, internes d’une très grande précision.Consequently, the external and, possibly, internal dimensions remain at the high precision induced by the LIGA process and the rest of the one-piece micromechanical part benefits from the precision of the machining, less advantageous compared to the LIGA process, in order to preserve manufacturing costs. We thus obtain a piece of micromechanical monoblock comprising at least two distinct levels which is much less difficult to manufacture by keeping the external and, possibly, internal parts of a very high precision. [0008] Conformément à des formes d’exécutions avantageuses de l’invention:In accordance with advantageous embodiments of the invention: - la surface supérieure est rendue électriquement conductrice par le dopage du substrat en silicium et/ou par le dépôt d’une couche électriquement conductrice sur le substrat en silicium;- The upper surface is made electrically conductive by doping the silicon substrate and / or by the deposition of an electrically conductive layer on the silicon substrate; - le substrat en silicium présente une épaisseur comprise entre 0,3 et 1 mm;- The silicon substrate has a thickness of between 0.3 and 1 mm; - l’étape b) comporte les phases f): déposer une couche de résine photosensible sur la surface supérieure électriquement conductrice du substrat, g): illuminer sélectivement une partie de la résine photosensible et h): développer la résine photosensible afin de structurer le moule;step b) comprises the phases f): depositing a layer of photosensitive resin on the upper electrically conductive surface of the substrate, g): selectively illuminating part of the photosensitive resin and h): developing the photosensitive resin in order to structure the mold; - la pièce métallique est formée de nickel et de phosphore;- the metal part is formed from nickel and phosphorus; - le procédé comporte en outre entre l’étape c) et l’étape d), l’étape I): mettre à niveau, par rodage, le moule et la pièce métallique;- The method further comprises between step c) and step d), step I): leveling, by running in, the mold and the metal part; - lors de l’étape e), le procédé comporte les phases j): retirer la résine photosensible et I): retirer le substrat;- during step e), the process comprises phases j): removing the photosensitive resin and I): removing the substrate; - entre la phase j) et la phase I), le procédé comporte en outre la phase k): déposer un revêtement sur l’ensemble pièce de micromécanique - substrat;- between phase j) and phase I), the method also includes phase k): depositing a coating on the micromechanical part - substrate assembly; - la phase k) est réalisée par dépôt physique ou chimique en phase vapeur ou par galvanoplastie;- phase k) is carried out by physical or chemical vapor deposition or by electroplating; - plusieurs pièces de micromécanique sont formées sur le même substrat.- several micromechanical pieces are formed on the same substrate. [0009] De plus, l’invention se rapporte à une pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comporte une pièce de micromécanique monobloc à au moins deux niveaux distincts obtenue selon l’une des variantes précédentes.In addition, the invention relates to a timepiece characterized in that it comprises a piece of one-piece micromechanics at least two distinct levels obtained according to one of the preceding variants. CH 707 562 B1CH 707 562 B1 Description sommaire des dessins [0010] D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:Brief description of the drawings [0010] Other particularities and advantages will emerge clearly from the description which is given below, for information and in no way limitative, with reference to the attached drawings, in which: les fig. 1 à 5 fig. 1 to 5 sont des représentations d’étapes successives d’un procédé selon un premier mode de réalisation de l’invention; are representations of successive stages of a method according to a first embodiment of the invention; les fig. 6 et 7 fig. 6 and 7 sont des représentations d’étapes finales d’un procédé selon un deuxième mode de réalisation de l’invention; are representations of final steps of a process according to a second embodiment of the invention; les fig. 8 à 10 fig. 8 to 10 sont des représentations d’une pièce métallique électroformée puis usinée à l’aide d’un procédé selon une première variante de l’invention; are representations of an electroformed metal part then machined using a method according to a first variant of the invention; les fig. 11 à 13 fig. 11 to 13 sont des représentations d’une pièce métallique électroformée puis usinée à l’aide d’un procédé selon une deuxième variante de l’invention puis assemblée; are representations of a metal part electroformed then machined using a method according to a second variant of the invention and then assembled; les fig. 14 à 16 fig. 14 to 16 sont des représentations de pièce métallique électroformée puis usinée à l’aide d’un procédé selon une troisième variante de l’invention puis assemblée; are representations of an electroformed metal part then machined using a method according to a third variant of the invention and then assembled; la fig. 17 fig. 17 est un schéma fonctionnel d’un procédé selon l’invention. is a block diagram of a process according to the invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés [0011 ] Le but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d’une pièce de micromécanique monobloc comportant au moins deux niveaux distincts qui soit moins cher à mettre en œuvre. La présente invention a également pour but de fabriquer tout ou partie d’une pièce de micromécanique à partir de ce procédé. La pièce de micromécanique est destinée à être montée préférentiellement dans une pièce d’horlogerie. Bien entendu, il est également envisageable d’appliquer la présente invention dans d’autres domaines comme, notamment, l’aéronautique ou l’automobile.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The aim of the present invention is to propose a method of manufacturing a one-piece micromechanical part comprising at least two distinct levels which is less expensive to implement. The present invention also aims to manufacture all or part of a micromechanical part from this process. The micromechanical part is intended to be preferably mounted in a timepiece. Of course, it is also conceivable to apply the present invention in other fields such as, in particular, aeronautics or the automobile industry. [0012] Comme illustré à la fig. 17, l’invention se rapporte à un procédé 1 de fabrication d’une pièce de micromécaniqueAs illustrated in FIG. 17, the invention relates to a method 1 for manufacturing a micromechanical part 31,41,61,91 monobloc comportant au moins deux niveaux distincts.31,41,61,91 monobloc comprising at least two distinct levels. [0013] Selon le procédé 1, une première étape 3, comme illustrée à la fig. 1, est destinée à former un substrat 2 en silicium dont la surface supérieure 4 est électriquement conductrice. Préférentiellement, la surface supérieure 4 est électriquement conductrice par le dopage du substrat 2 en silicium et/ou par le dépôt d’une couche électriquement conductrice sur le substrat 2 en silicium.According to method 1, a first step 3, as illustrated in FIG. 1 is intended to form a silicon substrate 2, the upper surface 4 of which is electrically conductive. Preferably, the upper surface 4 is electrically conductive by the doping of the silicon substrate 2 and / or by the deposition of an electrically conductive layer on the silicon substrate 2. [0014] Dans tous les cas, il est très important que l’adhérence du futur dépôt galvanique contre le substrat 2 soit la plus forte possible. En effet, il est primordial pour l’étape 9 que la pièce métallique 21,51,81 soit très fortement fixée contre la surface supérieure 4 et, incidemment, contre le substrat 2.In all cases, it is very important that the adhesion of the future galvanic deposit against the substrate 2 is as strong as possible. Indeed, it is essential for step 9 that the metal part 21, 51, 81 be very strongly fixed against the upper surface 4 and, incidentally, against the substrate 2. [0015] Préférentiellement selon l’invention, le substrat 2 en silicium comporte une épaisseur comprise entre 0,3 et 1 mm. De plus, dans le cas où une couche électriquement conductrice serait utilisée, cette dernière serait de manière préférée à base d’or, c’est-à-dire en or pur ou un de ses alliages. Enfin, elle pourrait être, par exemple, déposée par dépôt physique ou chimique en phase vapeur ou tout autre méthode de dépôt.Preferably according to the invention, the silicon substrate 2 has a thickness of between 0.3 and 1 mm. In addition, in the case where an electrically conductive layer is used, the latter would preferably be based on gold, that is to say in pure gold or one of its alloys. Finally, it could be, for example, deposited by physical or chemical vapor deposition or any other deposition method. [0016] Le procédé 1 se poursuit, comme illustré à la fig. 2, avec une deuxième étape 5 destinée à structurer un moule à partir d’une résine photosensible 6 afin de fabriquer des cavités 8 dont le fond est formé par la face supérieure 4 électriquement conductrice du substrat 2.Method 1 continues, as illustrated in FIG. 2, with a second step 5 intended to structure a mold from a photosensitive resin 6 in order to manufacture cavities 8, the bottom of which is formed by the electrically conductive upper face 4 of the substrate 2. [0017] Bien évidemment, la fig. 2 n’est qu’une représentation simplifiée et des formes très complexes peuvent être structurées. Ainsi, plusieurs cavités 8, n’étant pas nécessairement de formes identiques, peuvent être structurées dans la résine 6 lors de l’étape 5 afin que plusieurs pièces de micromécanique 31,41,61,91 puissent être formées sur le même substrat 2.Obviously, FIG. 2 is only a simplified representation and very complex shapes can be structured. Thus, several cavities 8, not necessarily having identical shapes, can be structured in the resin 6 during step 5 so that several micromechanical parts 31,41,61,91 can be formed on the same substrate 2. [0018] L’étape 5 comporte préférentiellement les trois phases. L’étape 5 comporte une première phase destinée à déposer une couche de résine 6 photosensible sur la surface supérieure 4 électriquement conductrice du substrat 2. Une telle phase peut être obtenue par enduction centrifuge ou par pulvérisation à ultrasons. La deuxième phase est destinée à illuminer sélectivement une partie de la résine photosensible. On comprend donc que suivant la nature de la résine photosensible, c’est-à-dire si la résine est du type positive ou négative, l’illumination sera focalisée sur les futures cavités 8 souhaitées ou sur les parties autres que les futures cavités 8 souhaitées.Step 5 preferably comprises the three phases. Step 5 comprises a first phase intended for depositing a layer of photosensitive resin 6 on the upper electrically conductive surface 4 of the substrate 2. Such a phase can be obtained by centrifugal coating or by ultrasonic spraying. The second phase is intended to selectively illuminate part of the photosensitive resin. It is therefore understood that depending on the nature of the photosensitive resin, that is to say whether the resin is of the positive or negative type, the illumination will be focused on the future cavities 8 desired or on the parts other than the future cavities 8 desired. [0019] Enfin, l’étape 5 se termine avec une troisième phase destinée à développer la résine photosensible 6 sélectivement illuminée afin de structurer le moule, c’est-à-dire durcir la résine photosensible 6 restant entre les cavités 8. Cette troisième phase est généralement obtenue par une attaque chimique destinée à former les cavités 8 suivie d’un traitement thermique destinée à durcir la résine encore présente.Finally, step 5 ends with a third phase intended to develop the photosensitive resin 6 selectively illuminated in order to structure the mold, that is to say harden the photosensitive resin 6 remaining between the cavities 8. This third phase is generally obtained by a chemical attack intended to form the cavities 8 followed by a heat treatment intended to harden the resin still present. [0020] Le procédé 1 se poursuit, comme illustré à la fig. 3, avec une troisième étape 7 destinée à remplir les cavités 8 du moule par galvanoplastie pour former une pièce métallique 21,51,81. Comme expliqué ci-dessus, la pièce métallique Method 1 continues, as illustrated in FIG. 3, with a third step 7 intended to fill the cavities 8 of the mold by electroplating to form a metal part 21,51,81. As explained above, the metal part CH 707 562 B1CH 707 562 B1 21,51,81 possède un même motif en projection. On comprend donc que le procédé LIGA ne comporte pas de difficultés additionnelles pour sa mise mettre en œuvre comme, par exemple, d’autres motifs sur des niveaux supérieurs.21,51,81 has the same pattern in projection. It is therefore understood that the LIGA process does not involve any additional difficulties for its implementation as, for example, other patterns on higher levels. [0021] Avantageusement selon l’invention, le procédé 1 permet, grâce à l’étape 5 très précise de photolithographie, d’obtenir une pièce métallique 21, 51, 81 avec des cotes externes et, éventuellement, internes d’une grande précision propre à respecter les tolérances très élevées d’une pièce de micromécanique dans le domaine de l’horlogerie. Par cotes internes, il faut comprendre, qu’à partir d’éventuelles parties de résine 6 structurée qui sont enclavées dans des cavités 8, des ajourages et/ou des trous dans la pièce métallique 21,51,81 peuvent être directement formés lors de l’étape 7.Advantageously according to the invention, method 1 allows, thanks to step 5 very precise photolithography, to obtain a metal part 21, 51, 81 with external dimensions and, possibly, internal high precision capable of meeting the very high tolerances of a micromechanical part in the watchmaking field. By internal dimensions, it should be understood that, from possible parts of structured resin 6 which are enclosed in cavities 8, openings and / or holes in the metal part 21, 51, 81 can be directly formed during step 7. [0022] Dans le but de mettre en œuvre le procédé pour fabriquer des pièces de micromécanique 31,41, 61, 91 pour l’horlogerie, il est préféré d’utiliser un matériau qui est tribologiquement avantageux pour des contacts avec des pièces en rubis, en acier ou en laiton. De plus, une faible sensibilité aux champs magnétiques est recherchée. Enfin, en vue de faciliter l’étape 9, il est également préférable que le matériau ne soit pas trop dur. Ainsi, au vu des contraintes ci-dessus, il est apparu particulièrement adapté de remplir les cavités 8 lors de l’étape 7 avec un alliage formé de nickel et de phosphore (NIP) et notamment un tel alliage dont la proportion de phosphore est sensiblement égale à 12% (NiP12).In order to implement the method for manufacturing micromechanical parts 31,41, 61, 91 for the watch industry, it is preferred to use a material which is tribologically advantageous for contacts with ruby parts , steel or brass. In addition, low sensitivity to magnetic fields is sought. Finally, in order to facilitate step 9, it is also preferable that the material is not too hard. Thus, in view of the above constraints, it appeared particularly suitable for filling the cavities 8 during step 7 with an alloy formed from nickel and phosphorus (PIN) and in particular such an alloy whose proportion of phosphorus is substantially equal to 12% (NiP12). [0023] Le procédé 1 se poursuit, comme illustré à lafig. 4, avec une étape 9 destinée à usiner sélectivement une partie de la pièce métallique 21,51,81 afin de former une pièce de micromécanique 31,41,61,91 à au moins deux niveaux distincts. Comme expliqué ci-dessus, la pièce métallique 21,51,81 possédant un même motif en projection est alors modifiée dans son épaisseur afin de former au moins deux motifs sur plusieurs niveaux. On obtient ainsi la pièce de micromécaniqueMethod 1 continues, as illustrated in lafig. 4, with a step 9 intended to selectively machine part of the metal part 21,51,81 in order to form a micromechanical part 31,41,61,91 at at least two distinct levels. As explained above, the metal part 21, 51, 81 having the same pattern in projection is then modified in its thickness in order to form at least two patterns on several levels. The micromechanical part is thus obtained 31,41,61,91 souhaitée sans avoir à former plusieurs niveaux empilés à partir de procédés LIGA successifs.31,41,61,91 desired without having to form several levels stacked from successive LIGA processes. [0024] On comprend toute l’importance de la forte adhérence de chaque pièce métallique 21, 51, 81 contre la surface supérieure 4 du substrat 2. En effet, lors de l’usinage de l’étape 9, chaque pièce métallique 21,51,81 sera soumise à de fortes contraintes. Dès lors, si l’adhérence n’est pas suffisante, le procédé 1 perd le bénéfice du positionnement précis de chaque pièce métallique 21,51,81 sur le substrat 2, voire risque de cisailler les pièces métalliques 21,51,81 au point de les désolidariser du substrat 2.We understand the importance of the strong adhesion of each metal part 21, 51, 81 against the upper surface 4 of the substrate 2. In fact, during the machining of step 9, each metal part 21, 51.81 will be subject to strong constraints. Consequently, if the adhesion is not sufficient, the method 1 loses the benefit of the precise positioning of each metal part 21,51,81 on the substrate 2, even risks to shear the metal parts 21,51,81 to the point to separate them from the substrate 2. [0025] Au contraire, avec cette forte adhérence, du fait du positionnement précis de chaque pièce métallique 21,51,81 sur le substrat 2, il est possible, lors de l’étape 9, d’usiner chaque pièce métallique 21,51,81 encore sur le substrat 2 avec un automate programmable selon des cotes précises. On remarque que, même si l’étape 9 est destinée à usiner chaque pièce métallique 21,51,81, une partie de la résine 6 structurée peut toutefois également être usinée par les contraintes induites par les outils utilisés ou les volumes à enlever comme illustré par les dégagements visibles à la fig. 4.On the contrary, with this strong adhesion, due to the precise positioning of each metal part 21,51,81 on the substrate 2, it is possible, during step 9, to machine each metal part 21,51 , 81 again on the substrate 2 with a programmable automaton according to precise dimensions. Note that, even if step 9 is intended to machine each metal part 21, 51, 81, part of the structured resin 6 can however also be machined by the stresses induced by the tools used or the volumes to be removed as illustrated by the clearances visible in fig. 4. [0026] Enfin, le procédé 1 se termine, comme illustré à la fig. 5, avec l’étape 11 destinée à libérer la pièce de micromécanique 31,41,61,91 du substrat 2 et de la résine photosensible 6. Ainsi, selon une première phase 12, l’étape 11 est destinée à retirer la résine photosensible 6 puis dans une deuxième phase 14, destinée à retirer le substrat 2. La phase 12 peut être obtenue, par exemple, par une attaque plasma alors que la phase 14 est, préférentiellement, obtenue par une attaque chimique. De manière préférée, dans le cas où une couche électriquement conductrice serait utilisée pour former la surface supérieure 4 électriquement conductrice, cette dernière serait, également lors de la phase 14, retirée et, éventuellement, récupérée à l’aide d’une attaque chimique sélective.Finally, method 1 ends, as illustrated in FIG. 5, with step 11 intended to release the micromechanical part 31, 41, 61, 91 from the substrate 2 and from the photosensitive resin 6. Thus, according to a first phase 12, step 11 is intended to remove the photosensitive resin 6 then in a second phase 14, intended to remove the substrate 2. Phase 12 can be obtained, for example, by a plasma attack while phase 14 is, preferably, obtained by a chemical attack. Preferably, in the case where an electrically conductive layer is used to form the electrically conductive upper surface 4, the latter would also, during phase 14, be removed and possibly recovered using a selective chemical attack. . [0027] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art. En particulier, le procédé 1 peut comporter une étape optionnelle 10, entre l’étape 7 et l’étape 9, destinée à mettre à niveau par rodage le moule formée en résine photosensible 6 et la pièce métallique 21,51,81. Cette étape optionnelle peut être souhaitée pour garantir les cotes de la pièce de micromécanique 31,41,61,91, c’est-à-dire être sûr que le moule est complètement rempli.Of course, the present invention is not limited to the illustrated example but is susceptible to various variants and modifications which will appear to those skilled in the art. In particular, method 1 may include an optional step 10, between step 7 and step 9, intended to level by mold the mold formed from photosensitive resin 6 and the metal part 21,51,81. This optional step may be desired to guarantee the dimensions of the micromechanical part 31,41,61,91, that is to say to be sure that the mold is completely filled. [0028] Il est également envisageable de profiter de la présence de plusieurs pièces métalliques 21,51,81 sur le même substrat 2 pour les revêtir d’une couche prédéterminée. Ainsi, le procédé 1 peut, comme illustré à lafig. 6, comporter une phase optionnelle 16, entre la phase 12 et la phase 14, destinée à déposer un revêtement 13 sur l’ensemble pièce de micromécanique pièce de micromécanique 31,41,61,91 - substrat 2. Une telle phase 16 peut être obtenue, par exemple, par un dépôt physique ou chimique en phase vapeur, une galvanoplastie ou tout autre type de dépôt.It is also possible to take advantage of the presence of several metal parts 21,51,81 on the same substrate 2 to coat them with a predetermined layer. Thus, method 1 can, as illustrated in lafig. 6, include an optional phase 16, between phase 12 and phase 14, intended for depositing a coating 13 on the micromechanical part micromechanical part part 31,41,61,91 - substrate 2. Such a phase 16 can be obtained, for example, by physical or chemical vapor deposition, electroplating or any other type of deposit. [0029] A l’issue de la phase 14, on obtient alors une pièce de micromécanique 31,41,61,91 partiellement revêtue d’une couche 13. Préférentiellement, la couche 13 est destinée à améliorer la tribologie de la pièce de micromécanique 31,41, 61, 91 comme, par exemple, formée à partir d’un allotrope du carbone tel que du graphène ou du carbone sous forme diamant. Toutefois, la couche 13 peut également être utilisée pour une autre fonction comme changer la couleur ou la dureté de la pièce de micromécanique 31,41,61,91.At the end of phase 14, a micromechanical part 31,41,61,91 is then partially coated with a layer 13. Preferably, the layer 13 is intended to improve the tribology of the micromechanical part 31,41, 61, 91 as, for example, formed from an allotrope of carbon such as graphene or carbon in diamond form. However, the layer 13 can also be used for another function such as changing the color or the hardness of the micromechanical part 31,41,61,91. [0030] Des exemples d’applications horlogères sont présentés à l’aide de trois variantes illustrées aux fig. 8 à 16. Dans une première variante illustrée aux fig. 8 à 10, est présentée une pièce métallique 21 obtenue lors de l’étape 7 du procédéExamples of horological applications are presented using three variants illustrated in FIGS. 8 to 16. In a first variant illustrated in FIGS. 8 to 10, a metallic part 21 is presented, obtained during step 7 of the process. 1. Elle se présente généralement sous la forme d’une étoile à double dentures 22, 24 comportant un trou central 26. A l’issue de l’étape 11 du procédé 1, on peut ainsi obtenir une pièce de micromécanique prenant la forme d’une roue d’échappement 31 illustrée à lafig. 9 ou d’une roue d’échappement 41 illustrée à lafig. 10, l’un et l’autre étant monobloc et comportant au moins deux niveaux distincts revêtues ou non d’une couche 13.1. It is generally in the form of a star with double teeth 22, 24 having a central hole 26. At the end of step 11 of method 1, it is thus possible to obtain a micromechanical part taking the form of 'an escape wheel 31 illustrated in lafig. 9 or an escape wheel 41 illustrated in lafig. 10, one and the other being in one piece and comprising at least two distinct levels coated or not with a layer 13. [0031] Ainsi, dans le cas de lafig. 9, la pièce métallique 21 a été usinée au niveau des huit bras 33 dont chaque extrémité forme la denture 22 dans un niveau inférieur. Le reste de la pièce métallique 21 est restée inchangée notamment au Thus, in the case of lafig. 9, the metal part 21 has been machined at the level of the eight arms 33, each end of which forms the toothing 22 in a lower level. The rest of the metal part 21 has remained unchanged in particular at CH 707 562 B1 niveau du trou 26 et des huit bras 35 dont chaque extrémité forme la deuxième denture 22 dans le niveau inférieur et dans un niveau supérieur.CH 707 562 B1 level of the hole 26 and of the eight arms 35, each end of which forms the second toothing 22 in the lower level and in an upper level. [0032] De manière alternative, dans le cas de la fig. 10, la pièce métallique 21 a été usinée au niveau des huit bras 43 dont chaque extrémité forme la denture 22 dans un niveau inférieur. De manière similaire, l’entourage du trou 26 a été usiné afin de laisser présent le trou 26 que dans le niveau inférieur. Enfin, les huit bras 45 et une partie du niveau supérieur ont été usiné afin qu’il ne subsiste que les extrémités des bras 45 en gardant la deuxième denture 22 dans le niveau inférieur et dans le niveau supérieur.Alternatively, in the case of FIG. 10, the metal part 21 has been machined at the level of the eight arms 43, each end of which forms the toothing 22 in a lower level. Similarly, the surround of hole 26 has been machined to leave hole 26 only in the lower level. Finally, the eight arms 45 and part of the upper level have been machined so that only the ends of the arms 45 remain, keeping the second toothing 22 in the lower level and in the upper level. [0033] Dans une deuxième variante illustrée aux fig. 11 à 13, est présentée une pièce métallique 51 obtenue lors de l’étape 7 du procédé 1. Elle se présente généralement sous la forme d’une pièce en H comportant deux parties 53, 55 parallèles reliées entre elle par une portion transversale 57. Comme visible à la fig. 11, la portion transversale 57 comporte une partie centrale 56 dont la section est plus évasée que le reste de la portion.In a second variant illustrated in FIGS. 11 to 13, a metal part 51 obtained during step 7 of method 1 is presented. It is generally in the form of an H-shaped part comprising two parallel parts 53, 55 connected together by a transverse portion 57. As shown in fig. 11, the transverse portion 57 has a central portion 56 whose section is more flared than the rest of the portion. [0034] A l’issue de l’étape 11 du procédé 1, on peut ainsi obtenir une pièce de micromécanique prenant la forme d’une fourchette 61 illustrée à la fig. 12 monobloc et comportant au moins deux niveaux distincts revêtue ou non d’une couche 13. Ainsi, la pièce métallique 51 a été usinée au niveau des deux parties 53, 55 parallèles selon deux profondeurs, c’est-à-dire en formant trois niveaux, et au niveau de la partie non évasée de la portion transversale 57 selon une seule profondeur.At the end of step 11 of method 1, it is thus possible to obtain a micromechanical part taking the form of a fork 61 illustrated in FIG. 12 in one piece and comprising at least two distinct levels, whether or not coated with a layer 13. Thus, the metal part 51 has been machined at the level of the two parallel parts 53, 55 at two depths, that is to say by forming three levels, and at the level of the non-flared part of the transverse portion 57 at a single depth. [0035] Dans l’exemple de la fig. 12, la fourchette 61 comporte ainsi la totalité des parties 53, 55 parallèles uniquement au niveau inférieur en formant deux cornes 62, 64. Un niveau intermédiaire comporte seulement partiellement les parties 53, 55 parallèles et la partie non évasée de la portion transversale 57 en formant des épaulements 63 et 65. Enfin seule la partie centrale 56 de la portion transversale 57 est conservée de la pièce métallique 51 en formant uniquement dans le niveau supérieur un tenon.In the example of FIG. 12, the fork 61 thus comprises all of the parts 53, 55 parallel only at the lower level by forming two horns 62, 64. An intermediate level only partially comprises the parts 53, 55 parallel and the non-flared part of the transverse portion 57 in forming shoulders 63 and 65. Finally, only the central part 56 of the transverse portion 57 is kept from the metal part 51, forming only a tenon in the upper level. [0036] Comme visible à la fig. 13, la fourchette 61 peut ensuite être montée, par chassage de la partie centrale 56 formant tenon, dans le trou 76 d’une baguette 73 pour former une ancre 71. La baguette 73 peut elle-même être obtenue par un procédé LIGA avec un dard 78 en une pièce. En plus, de la fourchette 61, la baguette 73 peut être équipée de palettes 75, 77 au niveau de ses bras 72, 74 et d’un axe de pivotement 79. Bien entendu, avantageusement selon l’invention, tout ou partie de l’ancre 71 peut également être obtenue à l’aide du procédé 1 selon l’invention. A titre d’exemple, les palettes 75, 77, la baguette 73, le dard 78, le trou 76 pourraient être monoblocs et obtenus à partir du procédé 1 selon l’invention.As shown in FIG. 13, the fork 61 can then be mounted, by driving out the central part 56 forming a tenon, in the hole 76 of a rod 73 to form an anchor 71. The rod 73 can itself be obtained by a LIGA process with a sting 78 in one piece. In addition, the fork 61, the rod 73 can be equipped with pallets 75, 77 at the level of its arms 72, 74 and a pivot axis 79. Of course, advantageously according to the invention, all or part of the anchor 71 can also be obtained using method 1 according to the invention. For example, the pallets 75, 77, the rod 73, the dart 78, the hole 76 could be in one piece and obtained from method 1 according to the invention. [0037] Dans une troisième variante illustrée aux fig. 14 à 16, est présentée une pièce métallique 81 obtenue lors de l’étape 7 du procédé 1. Elle se présente généralement sous la forme d’une pièce en U comportant deux parties 83, 85 parallèles reliées entre elle par une base 87. Comme visible à la fig. 14, la base est plus épaisse que la partie 83, 85 parallèles pour permettre la formation d’un ajourage 86 sensiblement en forme de croix.In a third variant illustrated in FIGS. 14 to 16, a metal part 81 obtained during step 7 of method 1 is presented. It is generally in the form of a U-shaped part comprising two parallel parts 83, 85 connected together by a base 87. As visible in fig. 14, the base is thicker than the parallel part 83, 85 to allow the formation of an openwork 86 substantially in the form of a cross. [0038] A l’issue de l’étape 11 du procédé 1, on peut ainsi obtenir une pièce de micromécanique prenant la forme d’une fourchette 91 illustrée à la fig. 15 monobloc et comportant au moins deux niveaux distincts revêtue ou non d’une couche 13. Ainsi, la pièce métallique 81 a été usinée au niveau des deux parties 83, 85 parallèles selon une seule profondeur et au niveau de la base 87 selon deux profondeurs, c’est-à-dire en formant trois niveaux.At the end of step 11 of method 1, it is thus possible to obtain a micromechanical part taking the form of a fork 91 illustrated in FIG. 15 in one piece and comprising at least two distinct levels, whether or not coated with a layer 13. Thus, the metal part 81 has been machined at the level of the two parts 83, 85 parallel at a single depth and at the level of the base 87 at two depths , that is to say by forming three levels. [0039] Dans l’exemple de la fig. 15, la fourchette 61 comporte ainsi la totalité des parties 83, 85 parallèles uniquement au niveau inférieur en formant deux cornes 92, 94. Un niveau intermédiaire comporte seulement partiellement la base 87 en formant un cylindre 93 se rétrécissant par un épaulement 95 pour former le niveau supérieur. Enfin, le rétrécissement est utilisé pour faire libérer l’ajourage 86 dans le niveau supérieur et former quatre tenons 96, 97, 98, 99.In the example of FIG. 15, the fork 61 thus comprises all of the parts 83, 85 parallel only at the lower level by forming two horns 92, 94. An intermediate level comprises only partially the base 87 by forming a cylinder 93 narrowing by a shoulder 95 to form the higher level. Finally, the narrowing is used to release the cut-out 86 in the upper level and form four tenons 96, 97, 98, 99. [0040] Comme visible à la fig. 15, la fourchette 91 peut ensuite être montée, par chassage des tenons 96, 97, 98, 99, dans les trous 106 d’une baguette 103 pour former une ancre 101. La baguette 103 peut elle-même être obtenue par un procédé LIGA avec un dard 108 en une pièce. En plus, de la fourchette 91, la baguette 103 peut être équipée, de manière similaire à la deuxième variante, de palettes au niveau de ses bras 102, 104 et d’un axe de pivotement. Bien entendu, avantageusement selon l’invention, tout ou partie de l’ancre 101 peut également être obtenue à l’aide du procédé 1 selon l’invention. A titre d’exemple, les palettes, la baguette 103, le dard 108, les trous 106 pourraient être monoblocs et obtenus à partir du procédé 1 selon l’invention.As shown in FIG. 15, the fork 91 can then be mounted, by driving pins 96, 97, 98, 99, into the holes 106 of a rod 103 to form an anchor 101. The rod 103 can itself be obtained by a LIGA process with a dart 108 in one piece. In addition, the fork 91, the rod 103 can be equipped, similarly to the second variant, with pallets at its arms 102, 104 and a pivot axis. Of course, advantageously according to the invention, all or part of the anchor 101 can also be obtained using method 1 according to the invention. By way of example, the pallets, the rod 103, the dart 108, the holes 106 could be in one piece and obtained from method 1 according to the invention. [0041] Par conséquent, avantageusement selon l’invention, les cotes externes 22, 24, 53, 55, 56, 83, 85 et, éventuellement, internes 26, 86 restent à la grande précision induit par le procédé LIGA et le reste de la pièce de micromécaniqueConsequently, advantageously according to the invention, the external dimensions 22, 24, 53, 55, 56, 83, 85 and, possibly, internal dimensions 26, 86 remain at the high precision induced by the LIGA process and the rest of the micromechanical part 31,41,61,91 monobloc bénéficie de la précision de l’usinage afin de préserver les coûts de fabrication. On obtient donc une pièce de micromécanique 31,41, 61, 91 monobloc comportant au moins deux niveaux distincts qui est beaucoup moins difficile à fabriquer en gardant les parties externes 22, 24, 53, 55, 56, 83, 85 et, éventuellement, internes 26, 86 d’une très grande précision.31,41,61,91 monobloc benefits from the precision of the machining in order to preserve the manufacturing costs. We therefore obtain a micromechanical part 31,41, 61, 91 in one piece comprising at least two distinct levels which is much less difficult to manufacture by keeping the external parts 22, 24, 53, 55, 56, 83, 85 and, possibly, internal 26, 86 of great precision. [0042] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art. En particulier, dans le domaine de l’horlogerie, les pièces de micromécanique 31,41,61,91 ne sauraient se limiter à un tout ou partie d’un mobile ou d’une ancre. D’autres pièces horlogères peuvent être envisagées comme, notamment, des ponts, des platines ou des balanciers.Of course, the present invention is not limited to the illustrated example but is susceptible to various variants and modifications which will appear to those skilled in the art. In particular, in the field of watchmaking, micromechanical parts 31,41,61,91 cannot be limited to all or part of a mobile or an anchor. Other timepieces can be envisaged such as, in particular, bridges, plates or pendulums. [0043] De plus, comme expliqué ci-dessus, il est également envisageable d’appliquer la présente invention dans d’autres domaines que l’horlogerie comme, notamment, l’aéronautique ou l’automobile.In addition, as explained above, it is also conceivable to apply the present invention in fields other than watchmaking such as, in particular, aeronautics or the automobile industry. CH 707 562 B1CH 707 562 B1 Revendicationsclaims 1. Procédé (1 ) de fabrication d’au moins une pièce de micromécanique (31,41,61,91) monobloc comportant au moins deux niveaux distincts caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes:1. Method (1) for manufacturing at least one piece of micromechanics (31,41,61,91) in one piece comprising at least two distinct levels characterized in that it comprises the following steps: a) former (3) un substrat (2) en silicium dont la surface supérieure (4) est électriquement conductrice;a) forming (3) a silicon substrate (2) whose upper surface (4) is electrically conductive; b) structurer (5) un moule à partir d’une résine photosensible (6) afin de fabriquer des cavités (8) dont le fond est formé par ladite face supérieure (4) électriquement conductrice;b) structure (5) a mold from a photosensitive resin (6) in order to manufacture cavities (8), the bottom of which is formed by said electrically conductive upper face (4); c) remplir (7) les cavités (8) du moule par galvanoplastie pour former une pièce métallique (21,51,81);c) filling (7) the cavities (8) of the mold by electroplating to form a metal part (21,51,81); d) usiner (9) sélectivement une partie de la pièce métallique (21,51,81) afin déformer une pièce de micromécanique (31,41,61,91) monobloc à au moins deux niveaux distincts;d) selectively machining (9) a part of the metal part (21,51,81) in order to deform a micromechanical part (31,41,61,91) in one piece at least two distinct levels; e) libérer (11) la pièce de micromécanique (31,41,61,91) du substrat (2) et de la résine photosensible (6).e) releasing (11) the micromechanical part (31,41,61,91) from the substrate (2) and from the photosensitive resin (6). 2. Procédé (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface supérieure (4) est rendue électriquement conductrice par le dopage du substrat (2) en silicium et/ou par le dépôt d’une couche électriquement conductrice sur le substrat (2) en silicium.2. Method (1) according to the preceding claim, characterized in that the upper surface (4) is made electrically conductive by doping the silicon substrate (2) and / or by the deposition of an electrically conductive layer on the substrate (2) in silicon. 3. Procédé (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat (2) en silicium présente une épaisseur comprise entre 0,3 et 1 mm.3. Method (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the silicon substrate (2) has a thickness between 0.3 and 1 mm. 4. Procédé (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape b) comporte les phases suivantes:4. Method (1) according to one of the preceding claims, characterized in that step b) comprises the following phases: f) déposer une couche de résine photosensible (6) sur la surface supérieure (4) électriquement conductrice du substrat (2);f) depositing a layer of photosensitive resin (6) on the upper electrically conductive surface (4) of the substrate (2); g) illuminer sélectivement une partie de la résine photosensible (6);g) selectively illuminating part of the photosensitive resin (6); h) développer la résine photosensible (6) afin de structurer le moule.h) developing the photosensitive resin (6) in order to structure the mold. 5. Procédé (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce métallique (21, 51,81) est formée de nickel et de phosphore.5. Method (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the metal part (21, 51.81) is formed from nickel and phosphorus. 6. Procédé (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre entre l’étape c) et l’étape d), l’étape suivante:6. Method (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises between step c) and step d), the following step: I) mettre (10) à niveau, par rodage, le moule et la pièce métallique (21,51,81).I) level (10), by running in, the mold and the metal part (21,51,81). 7. Procédé (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l’étape e), le procédé (1) comporte les phases suivantes:7. Method (1) according to one of the preceding claims, characterized in that, during step e), the method (1) comprises the following phases: j) retirer (12) la résine photosensible;j) removing (12) the photosensitive resin; I) retirer (14) le substrat;I) removing (14) the substrate; et, en ce qu’entre la phase j) et la phase I), le procédé (1) comporte en outre la phase suivante:and, in that between phase j) and phase I), the method (1) further comprises the following phase: k) déposer (16) un revêtement (13) sur l’ensemble pièce de micromécanique (31,41,61,91) - substrat (2).k) deposit (16) a coating (13) on the micromechanical part (31,41,61,91) - substrate (2) assembly. 8. Procédé (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la phase k) est réalisée par dépôt physique ou chimique en phase vapeur.8. Method (1) according to the preceding claim, characterized in that phase k) is carried out by physical or chemical vapor deposition. 9. Procédé (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la phase k) est réalisée par galvanoplastie.9. Method (1) according to claim 7, characterized in that phase k) is carried out by electroplating. 10. Pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comporte une pièce de micromécanique (31,41,61,73, 91, 103) monobloc à au moins deux niveaux distincts obtenue selon l’une des revendications 1 à 9.10. Timepiece characterized in that it comprises a micromechanical part (31,41,61,73, 91, 103) integral with at least two distinct levels obtained according to one of claims 1 to 9. CH 707 562 B1CH 707 562 B1
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