Цельная полая микромеханическая деталь с несколькими функциональными уровнями, образованная из материала на основе аллотропа синтетического углерода - RU2016122531A
Код документа: RU2016122531A
Формула
1. Способ изготовления цельной микромеханической детали (221, 321, 421, 523, 525), выполненной из материала (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода; способ содержит следующие этапы:
a) образование подложки (201, 301, 401), содержащей, по меньшей мере, на трех уровнях (N1, N2, N3, Nx,) негативную полость (203, 303, 403) для цельной микромеханической детали, подлежащей изготовлению;
b) нанесение покрытия на вышеуказанную негативную полость (203, 303, 403) подложки в виде слоя материала на основе аллотропа синтетического углерода, толщина (e1) которого меньше глубины каждого из, по меньшей мере, трех уровней (N1, N2, N3, Nx,) негативной полости;
c) удаление подложки (201, 301, 401) для освобождения цельной микромеханической детали (221, 321, 421, 523, 525), образованной в негативной полости;
отличающийся тем, что этап а) содержит следующие фазы:
i) образование первой пластины (202, 302, 402), содержащей, по меньшей мере, первый рисунок (205, 305, 405), вытравленный насквозь;
ii) образование второй пластины (204, 304, 404), содержащей, по меньшей мере, второй рисунок (207, 307, 311, 407), вытравленный насквозь;
iii) образование третьей пластины (206, 306, 406), которая не содержит сквозного рисунка;
iv) соединение вышеуказанных первой, второй и третьей пластин для образования подложки (201, 301, 401), содержащей негативную полость, по меньшей мере, на трех уровнях.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в фазе ii) формирование второй пластины (304) осуществляется за счет выполнения в этой пластине второго рисунка (307) посредством сквозного травления и третьего рисунка (311), который не выполняется сквозным травлением и связан со вторым рисунком (307).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в фазе iii) формирование третьей пластины (406) осуществляется за счет выполнения в этой пластине рисунка (411), который не выполняется сквозным травлением.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап b) содержит следующие фазы:
b1) образование временного слоя (11) на одном участке подложки;
b2) осаждение частиц (13) на подложке (201, 301, 401), предназначенных для создания точек проращивания;
b3) удаление временного слоя (5, 11) с подложки для выборочного полного освобождения одной из частей подложки (201, 301, 401) от всех частиц (13);
b4) химическое парофазное осаждение слоя (215, 315, 415) материала на основе аллотропа синтетического углерода таким образом, чтобы он осаждался только там, где остались частицы (13).
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап b) содержит следующие фазы:
b5) образование временного слоя (11) на одном участке подложки (201, 301, 401);
b6) химическое парофазное осаждение слоя (215, 315, 415) материала на основе аллотропа синтетического углерода на подложке;
b7) удаление временного слоя (11) для полного выборочного освобождения одной из частей подложки (201, 301, 401) от слоя (215, 315, 415).
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из, по меньшей мере, трех уровней (N1, N2, N3, Nx) негативной полости (203, 303, 403) включает в себя стенку, образующую зубцы.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что материал (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода имеет кристаллическую форму.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что материал (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода имеет аморфную форму.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после этапа b) способ содержит следующий этап:
d) удаление с подложки (201, 301, 401) материала толщиной больше толщины слоя, осажденного на этапе b), так чтобы толщина слоя, осажденного на этапе b), оставалась только внутри негативной полости.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед этапом с) способ содержит следующий этап:
e): заполнение негативной полости (203, 303, 403), покрытой материалом (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода, вторым материалом для получения после этапа с) цельной микромеханической детали (221, 321, 421, 523, 525), выполненной из материала (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода, который усилен и/или декорирован вторым материалом.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что на этапе е) второй материал образован таким образом, что он выступает от негативной полости для образования дополнительного функционального уровня (F1, F2, F3, Fx) цельной микромеханической детали (221, 321, 421, 523, 525).
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что второй материал содержит металл или металлический сплав.
13. Цельная микромеханическая деталь (221, 321, 421, 523, 525), полученная по способу по п. 1, отличающаяся тем, что микромеханическая деталь (221, 321, 421, 523, 525) является полой и содержит несколько функциональных уровней (F1, F2, F3, Fx), выполненных как одно целое из материала (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода в слое толщиной (e1) 0,2-20 мкм, при этом цельная микромеханическая деталь (221, 321, 421, 523, 525) имеет высоту (е3) больше толщины (e1) слоя материала (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода.
14. Цельная микромеханическая деталь (221, 321, 421, 523, 525) по п. 13, отличающаяся тем, что наружная поверхность цельной микромеханической детали (221, 321, 421, 523, 525) содержит, по меньшей мере, один зубчатый венец.
15. Цельная микромеханическая деталь (221, 321, 421, 523, 525) по п. 13, отличающаяся тем, что полость цельной микромеханической детали 221, 321, 421, 523, 525), по меньшей мере, частично заполнена вторым материалом для получения цельной микромеханической детали (221, 321, 421, 523, 525), образованной из материала (215, 315, 415) на основе аллотропа синтетического углерода, усиленного и/или декорированного вторым материалом
16. Цельная микромеханическая деталь (221, 321, 421, 523, 525) по п. 15, отличающаяся тем, что второй материал образован, таким образом, что он выступает от высоты наружной поверхности для образования дополнительного функционального элемента (F1, F2, F3, Fx) цельной микромеханической детали (221, 321, 421, 523, 525).
17. Цельная микромеханическая деталь (21, 51, 81, 221, 321, 421, 523, 525) по п. 15, отличающаяся тем, что второй материал содержит металл или металлический сплав.
18. Часы, отличающиеся тем, что часы содержат цельную микромеханическую деталь (221, 321, 421, 523, 525) по любому из п.п. 13-17.
19. Часы по п. 18, отличающиеся тем, что цельная микромеханическая деталь (221, 321, 421, 523, 525) образует целиком или частично часовое стекло, корпус, нажимную кнопку, головку подзавода, браслет, ремешок, циферблат, элемент дисплея, пружину баланса, балансир, палету, мост, платину, колесную систему или анкерное колесо.
