JP5665252B2 - Liga技術における単層又は複数層の金属構造の製造方法及びそれにより得られる構造 - Google Patents
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Description
シリコン支持ウエハ上で、電着のための犠牲金属層及びシード層を作製するステップと、
スピンコートによって感光性ポリイミド層を堆積するステップと、
所望のインプレッションに対応するマスクを通してUVを照射するステップと、
ポリイミドモールドを得るために、未照射部分を溶解することによって現像するステップと、
モールドの開口部分内へ、この開口部分の高さまでニッケル又は銅を電着させるステップと、
犠牲層を除去し、電気鋳造によって得られた金属構造を支持ウエハから分離し、ポリイミドモールドを除去するステップとを含む。
シリコン支持ウエハ上で、電着のための犠牲金属層及びシード層を作製するステップと、
スピンコートによって感光性ポリイミド層を堆積するステップと、
所望のインプレッションに対応するマスクを通して紫外線を照射するステップと、
ポリイミドモールドを得るために、未照射部分を溶解することによって現像するステップと、
実質的に平坦な上側表面を得るために、モールドの開口部分内へ、この開口部分の高さまでニッケルを電着させるステップと、
クロム薄層を真空蒸着するステップと、
このクロム薄層上へスピンコートによって感光性ポリイミド層を堆積させ、塩酸溶液を使用してクロム薄層を除去するステップと、
所望のインプレッションに対応する新しいマスクを通してUVを照射し、新しいポリイミドモールドを得るために、未照射部分を溶解することによって現像し、モールドの開口部分内へニッケルを電着させるステップと、
犠牲層を除去し、電気鋳造によって得られた金属構造を支持ウエハから分離し、ポリイミドモールドを除去するステップとを含む、2層金属構造を製造する方法も開示している。
a)バルク金属基板をフォトレジスト層によって被覆するステップと、
b)必要に応じて、溶媒を蒸発させるためにフォトレジスト層を加熱するステップと、
c)所望のインプレッションに対応するマスクを通して、365nmの波長で測定される100〜2000mJ/cm2のUV照射にフォトレジスト層を曝すステップと、
d)必要に応じて、光硬化又は光分解を完了するために、ステップc)の後で得られた層をアニールするステップと、
e)未硬化の部分、又は光分解した部分を溶解することによって現像を行うステップと、
f)フォトレジストモールドの開口部分内に金属又は合金を電着させるステップと、
g)平坦な上側表面を得るために、電気鋳造された金属構造を機械加工によって平坦化するステップと、
h)必要に応じて、電気鋳造された機械構造の上側表面上に1つ又は複数の他の機械加工作業を行うステップと、
i)金属構造及び硬化したフォトレジストを層間剥離によってバルク金属基板から分離し、硬化したフォトレジストを機械加工された単層金属構造から切り離すステップとを含む。
a)バルク金属基板をフォトレジスト層によって被覆するステップと、
b)必要に応じて、溶媒を蒸発させるためにフォトレジスト層を加熱するステップと、
c)所望のインプレッションに対応するマスクを通して、365nmの波長で測定される100〜2000mJ/cm2のUV照射にフォトレジスト層を曝すステップと、
d)必要に応じて、光硬化又は光分解を完了するために、ステップc)の後で得られた層をアニールするステップと、
e)未硬化の部分、又は光分解した部分を溶解することによって現像を行うステップと、
f)フォトレジストモールドの開口部分内に金属又は合金を電着させるステップと、
g)平坦な上側表面を得るために、機械加工によって平坦化を行うステップと、
h)ステップa)、b)、c)、d)、及びe)を繰り返し、硬化したフォトレジストで覆われていない電気鋳造された金属の表面を電気化学的処理によって活性化するステップと、
i)ステップf)及びg)を繰り返すステップと、
j)必要に応じて、ステップh)及びi)を繰り返すステップと、
k)必要に応じて、電気鋳造された機械構造の上側表面上に1つ又は複数の他の機械加工作業を行うステップと、
l)金属構造及び硬化したフォトレジストを層間剥離によってバルク金属基板から分離し、重ねられた層を有する機械加工された複数層金属構造から硬化したフォトレジストを切り離すステップとを含む。
図1は、円筒形穴3及び面取り部分4を有するリターンスプリング1を示している。
図3A及び図3Bは、円筒形穴3、フォーク2a、及び凹部2bを含むアンクルを示している。
2a フォーク
2b 凹部
3 円筒形穴
3a 面取りされた穴
4 面取り部分
5 基板
6 フォトレジスト層
6a 照射されないゾーン
6b 照射されるゾーン、フォトレジストモールド、硬化した樹脂モールド
7 UV透過性支持体
7a 不透明ゾーン
8 ミリングカッター
9 金属構造、電気鋳造された層
10 金属層、電気鋳造された層
11 フォトレジスト層
11a 照射されないゾーン
11b 照射されるゾーン、第2の硬化したフォトレジストモールド
12 UV透過性支持体
12a 不透明ゾーン
13 第2の電気鋳造された層
21 金属基板
22 金属層
22a 環状リブ
23 位置決め部材
23a 位置決めペグ
24 挿入物、宝石軸受、宝石
24a 溝
30 ネジ
R UV照射
Claims (13)
- フォトレジスト層が固体金属基板上に塗布され、フォトレジストモールドが照射されることによって作製され、金属又は合金がこのモールド内に電着され、該金属構造が機械的に加工され、前記金属構造とフォトレジストが固体金属基板から切り離され、前記フォトレジストがこの金属構造から分離される、UV−LIGA技術で、全体が重ねられた層を有する機械加工された複数層金属構造を製造する方法であって、
a)固体金属基板上にフォトレジスト層を塗布するステップと、
b)必要に応じて、溶媒を蒸発させるために前記フォトレジスト層を加熱するステップと、
c)所望のインプレッションに対応するマスクを通して、365nmの波長で測定される100〜2000mJ/cm2のUV照射に前記フォトレジスト層を曝すステップと、
d)必要に応じて、光硬化又は光分解を完了するために、ステップc)の後で得られた層をアニールするステップと、
e)未硬化の部分、又は光分解した部分を溶解することにより、現像を行うステップと、
f)フォトレジストモールドの開口部分内に金属又は合金を電着させるステップと、
g)平坦な上側表面を得るために、電気鋳造された金属構造を機械加工によって平坦化するステップと、
ステップa)からステップg)の後で、
h)ステップa)、b)、c)、d)、及びe)を繰り返し、硬化したフォトレジスト
で覆われていない電気鋳造された金属の表面を活性化するステップと、
i)ステップf)及びg)を繰り返すステップと、
j)必要に応じて、電気鋳造された前記金属構造の前記上側表面上に1つ又は複数の別の機械加工作業を行うステップと、
k)前記金属構造と前記硬化されたフォトレジストを層間剥離によって前記固体金属基板から分離し、全体が重ねられた層を有する機械加工され電気鋳造された複数層の前記金属構造から前記硬化されたフォトレジストを切り離すステップとを含み、
ステップa)からステップe)の後で、固体金属基板から突出する位置決め部材に対して着脱自在に前記金属構造に固定される軸受が配置され、前記金属構造と硬化されたフォトレジストが剥離により固体金属基板から切り離される際に前記軸受が固体金属基板から除去されることで、挿入された前記軸受を含む、複数層金属構造を得る方法。 - 前記フォトレジスト層がステンレス鋼からなる固体金属基板上に塗布される、請求項1に記載の方法。
- 前記基板の表面は、層間剥離により金属構造とフォトレジストとを固体金属基板から切り離すよう不動態化されている、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記基板の表面が、電気鋳造された前記金属構造の仕上面のネガを得るために、マイクロピーニング、化学的もしくは機械的エッチングによって、又はレーザーによって加工される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属基板が、電気鋳造された前記金属構造の隣接面に望まれる研磨の程度まで研磨された上側表面を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つのネジ穴を有する金属構造を得るために、少なくとも1つのタップ穴が前記金属基板を通って作製され、ステップa)からステップe)の後で、ネジを前記タップ穴に配置して前記ネジを前記基板の表面を越えて延出させ、前記金属構造が堆積され、このネジが外され、前記金属構造及び硬化した前記フォトレジストが前記金属基板から層間剥離によって分離される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属構造及び硬化した前記フォトレジストが分離された後で、分離した前記金属構造に、エッチング、表面処理、及び機械式マーキング又はレーザマーキング作業が行われる、請求項1に記載の方法。
- 時計ムーブメントの部品である、請求項1に記載の方法により得られる機械加工された金属構造。
- 請求項1に記載の方法によって得られ、挿入物体を含む、全体が重ねられた層を有する機械加工された複数層金属構造。
- 請求項6に記載の方法によって得られ、ネジ穴を含む、全体が重ねられた層を有する機械加工された複数層金属構造。
- 請求項1に記載の方法によって得られる、全体が重ねられた層を有する機械加工された複数層金属構造。
- 時計ムーブメント用の脱進機構のアンクルを構成する、請求項11に記載の構造。
- 少なくとも1つの表面要素が、前記金属基板に実施されるエッチングの結果であるレリーフ状である、請求項4に記載の方法によって得られる金属構造。
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