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特開2015-230307複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-230307(P2015-230307A)
(43)【公開日】2015年12月21日
(54)【発明の名称】複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法
(51)【国際特許分類】
   G04B 15/14 20060101AFI20151124BHJP
   G04B 17/06 20060101ALI20151124BHJP
   B81C 3/00 20060101ALI20151124BHJP
   B81C 1/00 20060101ALI20151124BHJP
【FI】
   G04B15/14 Z
   G04B17/06 Z
   B81C3/00
   B81C1/00
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2015-109474(P2015-109474)
(22)【出願日】2015年5月29日
(31)【優先権主張番号】14171012.9
(32)【優先日】2014年6月3日
(33)【優先権主張国】EP
(71)【出願人】
【識別番号】506425538
【氏名又は名称】ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100064621
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】ティエリ・エスレ
【テーマコード(参考)】
3C081
【Fターム(参考)】
3C081AA04
3C081BA03
3C081BA29
3C081BA48
3C081CA02
3C081CA05
3C081CA14
3C081CA15
3C081CA17
3C081CA32
3C081CA33
3C081DA02
3C081DA03
3C081DA06
3C081DA07
3C081DA08
3C081DA09
3C081DA11
3C081EA45
(57)【要約】      (修正有)
【課題】可能な材料の範囲をケイ素と二酸化ケイ素との単なる組み合わせよりも大きく広げることができる、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法を提供する。
【解決手段】第1の材料製の第1のウェハ1を用意するステップと、温度によるヤング率の変動が、第1の材料の変動とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハ3を用意するステップと、第1のウェハを少なくとも1つの第2のウェハに連結又は接合して基材2を形成するステップと、基材2を貫通するようにパターン4をエッチングして、第1の厚さの第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さの少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を形成するステップとを有する。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を製造するための方法であって、
前記方法は、
a)第1の材料製の第1のウェハ(1)を用意するステップ;
b)温度によるヤング率の変動(TEC)が、前記第1の材料の前記変動(TEC)とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハ(3、3’)を用意するステップ;
c)前記第1のウェハ(1)を前記少なくとも1つの第2のウェハ(3、3’)に連結して基材(2、2’)を形成するステップ;
d)前記基材(2、2’)を貫通するようにパターン(4)をエッチングして、第1の厚さ(E1)の前記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さ(E2、E’2)の前記少なくとも1つの第2の材料とを含む、前記複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を形成するステップ;
e)前記複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を前記基材(2、2’)から取り外すステップ
を含む、方法。
【請求項2】
複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を製造するための方法であって、
前記方法は、
a)第1の材料製の第1のウェハ(11)を用意するステップ;
b)温度によるヤング率の変動(TEC)が、前記第1の材料の前記変動(TEC)とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハ(13、13’)を用意するステップ;
d’)各前記ウェハ(13、11、13’)を貫通するように同一のパターン(14、16、16’)をエッチングするステップ;
c’)前記第1のウェハ(11)を前記少なくとも1つの第2のウェハ(13、13’)に連結して基材(12、12’)を形成し、前記同一のパターン(14、16、16’)を重ね合わせることによって、第1の厚さ(E1)の前記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さ(E2、E’2)の前記少なくとも1つの第2の材料とを含む、前記複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を形成するステップ;
e)前記複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を前記基材(12、12’)から取り外すステップ
を含む、方法。
【請求項3】
複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を製造するための方法であって、
前記方法は、
a)第1の材料製の第1のウェハ(21)を用意するステップ;
b)温度によるヤング率の変動(TEC)が、前記第1の材料の前記変動(TEC)とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハ(23、23’)を用意するステップ;
f)各前記ウェハ(23、21、23’)の厚さの一部のみに、同一のパターン(24、26、26’)をエッチングするステップ;
g)前記同一のパターン(24、26、26’)を重ね合わせることによって、前記第1のウェハ(21)を前記少なくとも1つの第2のウェハ(23、23’)に連結して基材(22、22’)を形成するステップ;
f’)前記同一のパターン(24、26、26’)を前記基材(22、22’)の残りの部分にエッチングして、第1の厚さ(E1)の前記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さ(E2、E’2)の前記少なくとも1つの第2の材料とを含む、前記複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を形成するステップ;
e)前記複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を前記基材(22、22’)から取り外すステップ
を含む、方法。
【請求項4】
前記第1の材料及び/又は前記少なくとも1つの第2の材料はケイ素系材料であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
前記第1の材料及び/又は前記少なくとも1つのケイ素系の第2の材料は、単結晶ケイ素、ドープされた単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、ドープされた多結晶ケイ素、多孔性ケイ素、酸化ケイ素、石英、シリカ、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記第1の材料及び/又は前記少なくとも1つの第2の材料はセラミック系材料であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の材料及び/又は前記少なくとも1つのセラミック系の第2の材料は、光構造化性ガラス、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、石英ガラス、ゼロデュア(Zerodur)、単結晶コランダム、多結晶コランダム、アルミナ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、単結晶ルビー、多結晶ルビー、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン、窒化タングステン、炭化タングステン、窒化ホウ素又は炭化ホウ素を含むことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記第1の材料及び/又は前記少なくとも1つの第2の材料は金属系材料であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項9】
前記第1の材料及び/又は前記少なくとも1つの金属系の第2の材料は、鉄合金、銅合金、ニッケル若しくはニッケル合金、チタン若しくはチタン合金、金若しくは金合金、銀若しくは銀合金、白金若しくは白金合金、ルテニウム若しくはルテニウム合金、ロジウム若しくはロジウム合金、又はパラジウム若しくはパラジウム合金を含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
同一の前記基材(2、2’、12、12’、22、22’)上で複数の前記複合体補償性ヒゲゼンマイ(31、41)を作製することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関し、特にテンプと協働して熱補償型共振器、即ち周波数が温度変動に対して非感受性又は実質的に非感受性である共振器を形成するよう構成された、上述のようなヒゲゼンマイを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、スイス公式クロノメーター検査協会(COSC)による基準の温度、即ち+8〜−38℃付近において熱係数を略0とするために二酸化ケイ素でコーティングされた、ケイ素で形成されたヒゲゼンマイを開示している。酸化ケイ素は一般にケイ素のコアを酸化することによって得られ、これにより補償性ヒゲゼンマイの工業的生産が可能となる。
【0003】
一方、その他の材料の組み合わせも考えられるものの、これらは互いに対して固定するのが比較的困難であり、従って製造が比較的困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】欧州特許第13222436号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、可能な材料の範囲をケイ素と二酸化ケイ素との単なる組み合わせよりも大きく広げることができる、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための代替的な方法を提案することによって、上述の欠点の全て又は一部を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的のために、第1の実施形態によると、本発明は以下のステップを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する:
a)第1の材料製の第1のウェハを用意するステップ;
b)温度によるヤング率の変動が、第1の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハを用意するステップ;
c)第1のウェハを上記少なくとも1つの第2のウェハに連結又は接合して基材を形成するステップ;
d)上記基材を貫通するようにパターンをエッチングして、第1の厚さの上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さの上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ;
e)複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
【0007】
更に第2の実施形態によると、本発明は以下のステップを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する:
a)第1の材料製の第1のウェハを用意するステップ;
b)温度によるヤング率の変動が、第1の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハを用意するステップ;
d’)各ウェハを貫通するように同一のパターンをエッチングするステップ;
c’)第1のウェハを上記少なくとも1つの第2のウェハに連結又は接合して基材を形成し、上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第1の厚さの上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さの上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ;
e)複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
【0008】
最後に第3の実施形態によると、本発明は以下のステップを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する:
a)第1の材料製の第1のウェハを用意するステップ;
b)温度によるヤング率の変動が、第1の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハを用意するステップ;
f)各ウェハの厚さの一部のみに、同一のパターンをエッチングするステップ;
g)上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第1のウェハを上記少なくとも1つの第2のウェハに連結又は接合して基材を形成するステップ;
f’)上記同一のパターンを基材の残りの部分にエッチングして、第1の厚さの上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さの上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ;
e)複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
【0009】
従って本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。使用される材料に応じて上記3つの実施形態のうちの少なくとも1つを用いて、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造できる。
【0010】
本発明の他の有利な変形例によると:
−第1の材料及び/又は上記少なくとも1つの第2の材料はケイ素系材料であり、単結晶ケイ素、ドープされた単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、ドープされた多結晶ケイ素、多孔性ケイ素、酸化ケイ素、石英、シリカ、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を含み;
−第1の材料及び/又は上記少なくとも1つの第2の材料はセラミック系材料であり、光構造化性ガラス、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、石英ガラス、ゼロデュア(Zerodur)、単結晶コランダム、多結晶コランダム、アルミナ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、単結晶ルビー、多結晶ルビー、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン、窒化タングステン、炭化タングステン、窒化ホウ素又は炭化ホウ素を含み;
−第1の材料及び/又は上記少なくとも1つの第2の材料は金属系材料であり、鉄合金、銅合金、ニッケル若しくはその合金、チタン若しくはその合金、金若しくはその合金、銀若しくはその合金、白金若しくはその合金、ルテニウム若しくはその合金、ロジウム若しくはその合金、又はパラジウム若しくはその合金を含み;
−同一の基材上で複数の複合体補償性ヒゲゼンマイが形成される。
【0011】
他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して非限定的な例示として提供される以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1図1は、2つのウェハを用いた本発明の第1の実施形態のあるステップを示す。
図2図2は、2つのウェハを用いた本発明の第1の実施形態の、図1のステップに続くステップを示す。
図3図3は、2つのウェハを用いた本発明の第1の実施形態の、図2のステップに続くステップを示す。
図4図4は、2つのウェハを用いた本発明の第2の実施形態のあるステップを示す。
図5図5は、2つのウェハを用いた本発明の第2の実施形態の、図4のステップに続くステップを示す。
図6図6は、2つのウェハを用いた本発明の第2の実施形態の、図5のステップに続くステップを示す。
図7図7は、2つのウェハを用いた本発明の第3の実施形態のあるステップを示す。
図8図8は、2つのウェハを用いた本発明の第3の実施形態の、図7のステップに続くステップを示す。
図9図9は、2つのウェハを用いた本発明の第3の実施形態の、図8のステップに続くステップを示す。
図10図10は、2つのウェハを用いた本発明の第3の実施形態の、図9のステップに続くステップを示す。
図11図11は、2つのウェハを用いる本発明の上記3つの実施形態のうちの1つに従って得られる複合体補償性ヒゲゼンマイの斜視図である。
図12図12は、3つ以上のウェハを用いる本発明の第1の実施形態の代替例のあるステップを示す。
図13図13は、3つ以上のウェハを用いる本発明の第1の実施形態の代替例の、図12のステップに続くステップを示す。
図14図14は、3つ以上のウェハを用いる本発明の第2及び第3の実施形態の代替例のあるステップを示す。
図15図15は、3つ以上のウェハを用いる本発明の第2及び第3の実施形態の代替例の、図14のステップに続くステップを示す。
図16図16は、3つ以上のウェハを用いる本発明の第2及び第3の実施形態の代替例の、図15のステップに続くステップを示す。
図17図17は、3つ以上のウェハを用いる本発明の第2及び第3の実施形態の代替例の、図16のステップに続くステップを示す。
図18図18は、3つ以上のウェハを用いる本発明の上記3つの実施形態の代替例のうちの1つに従って得られる複合体補償性ヒゲゼンマイの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
上述のように本発明は、ゼンマイ−テンプタイプの熱補償型共振器を形成するよう構成された複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する。
【0014】
定義として、共振器の相対周波数変動は以下の関係に従う。
【0015】
【数1】
【0016】
ここで:
【0017】
【数2】
【0018】
−Aは、基準点に応じた定数(ppm)であり;
−Tは測定温度(℃)であり;
−T0は基準温度(℃)であり;
−αは一次熱係数(ppm・℃-1)であり;
−βは二次熱係数(ppm・℃-2)であり;
−γは三次熱係数(ppm・℃-3)である。
【0019】
更に、熱弾性係数(thermo−elastic coefficient:TEC)は、温度による相対ヤング率変動を表す。熱係数、即ち温度に応じた共振器の周波数の相対変動は、共振器本体の熱弾性係数及び上記本体の膨張係数に左右される。更にこの熱係数は、ゼンマイ−テンプ式共振器のためのテンプ(これはフライホイールを形成する)に固有の係数も考慮する。タイムベース又は周波数ベースとして構成されたいずれの共振器の発振を維持しなければならないため、熱係数は、脱進機機構等の維持システムから何らかの寄与も含む。
【0020】
従って最も重要なパラメータは熱弾性係数(TEC)である。「CTE」、即ち膨張係数に関連する熱膨張率と混同してはならない。
【0021】
本発明の目的は、温度によるヤング率の変動(TEC)が逆の符号となっている少なくとも2つの連結又は接合された材料を含む、幅広い複合体補償性ヒゲゼンマイを製造できるようにすることである。
【0022】
更に上記少なくとも2つの材料は、付着させるのが困難なこれら2つの材料の接合を促進するよう構成された中間材料も任意に含んでよい。従ってこの中間材料は、選択される接合技術に応じて、中間材料の連結接着力によって2つの材料を互いに付着させることを目的とする蝋接と同等のものであってよく、又は2つの材料を溶融させるために十分な高熱を生成するよう構成された層を形成してよい。当然のことながら、このような任意の中間材料を使用する場合、発振器の熱係数の全体的な補償のためにこの中間材料も考慮しなければならない。
【0023】
図1〜3に示す本発明の第1の実施形態によると、この製造方法は、第1の材料製の第1のウェハ1を用意することを目的とした第1のステップa)を含む。第2のステップb)は、温度によるヤング率の変動(TEC)が第1の材料の上記変動(TEC)とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハ3を用意することを目的としている。
【0024】
図2に示すように、第3のステップc)は、第1のウェハ1を上記少なくとも1つの第2のウェハ3に連結又は接合して基材2を形成することを目的としている。使用される材料に応じて、可能な接合方法は複数存在する。非限定的な例として、例えば欧州特許第1436830号において説明されているような、レーザを用いた電磁放射による表面のダイレクト溶接を挙げることができ、上記文献は参照により本説明に援用されるものとする。陽極接合、溶融接合、熱圧縮接合、リフロー接合、共晶接合、超音波接合又は超音波熱圧着の使用を想定することも完全に可能である。
【0025】
第1の実施形態による方法は第4のステップd)へと続き、このステップd)は、上記基材を貫通するようにパターン4をエッチングして、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を形成することを目的としている。使用される材料に応じて、可能なエッチングは複数存在する。非限定的な例として、深掘り反応性イオンエッチング(deep reavtive ion etching:DRIE)、レーザエッチング又はプラズマエッチングを挙げることができる。化学エッチング等のウェットエッチングの使用を想定することも完全に可能である。最後に、樹脂のフォトリソグラフィと組み合わせた光構造化及びそれに続くドライエッチング又はウェットエッチングの使用を想定することも可能である。
【0026】
最後に本方法は、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を基材から取り外すことを目的とした最終ステップe)を含む。本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。図11に示すように、複合体補償性ヒゲゼンマイ31は、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む。
【0027】
図4〜6に示す本発明の第2の実施形態によると、この製造方法は、第1の材料の第1のウェハ11を用意することを目的とした第1のステップa)を含む。第2のステップb)は、温度によるヤング率の変動(TEC)が第1の材料の上記変動(TEC)とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハ13を用意することを目的としている。
【0028】
図4、5に示すように、第3のステップd’)は、ウェハ11、13それぞれを貫通するように同一のパターン14、16をエッチングすることを目的としている。使用される材料に応じて、可能なエッチングは複数存在する。非限定的な例として、深掘り反応性イオンエッチング(deep reavtive ion etching:DRIE)、レーザエッチング又はプラズマエッチングを挙げることができる。化学エッチング等のウェットエッチングの使用を想定することも完全に可能である。最後に、樹脂のフォトリソグラフィと組み合わせた光構造化及びそれに続くドライエッチング又はウェットエッチングの使用を想定することも可能である。
【0029】
第2の実施形態による方法は第4のステップc’)へと続き、このステップc’)は、第1のウェハ11を上記少なくとも1つの第2のウェハ13に連結又は接合して基材12を形成し、上記同一のパターン14、16を重ね合わせることによって、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を形成することを目的としている。
【0030】
使用される材料に応じて、可能な接合方法は複数存在する。非限定的な例として、例えば欧州特許第1436830号において説明されているような、レーザを用いた電磁放射による表面のダイレクト溶接を挙げることができ、上記文献は参照により本説明に援用されるものとする。陽極接合、溶融接合、熱圧縮接合、リフロー接合、共晶接合、超音波接合又は超音波熱圧着の使用を想定することも完全に可能である。
【0031】
最後に本方法は、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を基材から取り外すことを目的とした最終ステップe)を含む。本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。図11に示すように、複合体補償性ヒゲゼンマイ31は、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む。
【0032】
図7〜10に示す本発明の第3の実施形態によると、この製造方法は、第1の材料の第1のウェハ21を用意することを目的とした第1のステップa)を含む。第2のステップb)は、温度によるヤング率の変動(TEC)が第1の材料の上記変動(TEC)とは逆の符号のものとなる少なくとも1つの第2の材料製の、少なくとも1つの第2のウェハ23を用意することを目的としている。
【0033】
図7、8に示すように、第3のステップf)は、各ウェハ21、23の厚さの一部のみに、同一のパターン24、26をエッチングすることを目的としている。非限定的な例として、深掘り反応性イオンエッチング(deep reavtive ion etching:DRIE)、レーザエッチング又はプラズマエッチングを挙げることができる。化学エッチング等のウェットエッチングの使用を想定することも完全に可能である。最後に、樹脂のフォトリソグラフィと組み合わせた光構造化及びそれに続くドライエッチング又はウェットエッチングの使用を想定することも可能である。
【0034】
第3の実施形態による方法は第4のステップg)へと続き、このステップg)は、図9に示すように上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第1のウェハ21を上記少なくとも1つの第2のウェハ23に連結又は接合して基材22を形成することを目的としている。使用される材料に応じて、可能な接合方法は複数存在する。非限定的な例として、例えば欧州特許第1436830号において説明されているような、レーザを用いた電磁放射による表面のダイレクト溶接を挙げることができ、上記文献は本説明に援用できるものとする。陽極接合、溶融接合、熱圧縮接合、リフロー接合、共晶接合、超音波接合又は超音波熱圧着の使用を想定することも完全に可能である。
【0035】
第3の実施形態による方法は第5のステップf’)へと続き、このステップf’)は、上記同一のパターン24、26を基材22の残りの部分にエッチングして、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を形成することを目的としている。ステップf’)は、ステップf)に関して上述したものと同一の技術を用いて達成できる。
【0036】
最後に本方法は、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を基材22から取り外すことを目的とした最終ステップe)を含む。本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。この第3の実施形態は特に、2つの本体を互いに対して組み付けるのが、これらの膨張値のために通常困難となる場合に有用となり得る。図11に示すように、複合体補償性ヒゲゼンマイ31は、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む。
【0037】
本発明によると有利には、使用される材料に応じて上記3つの実施形態のうちの少なくとも1つを用いて、第1の厚さE1の上記第1の材料と、少なくとも1つの第2の厚さE2の上記少なくとも1つの第2の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ31を製造できる。また、同一の基材2、12、22上で複数の複合体補償性ヒゲゼンマイ31を製造でき、各複合体補償性ヒゲゼンマイは同一のパターン4、14、16、24、26で又は別個のパターンで作製してよいことが分かる。
【0038】
本発明によると好ましくは、第1の材料及び/又は上記少なくとも1つの第2の材料はケイ素系材料又はセラミック系材料である。従って、第1の材料及び/又は上記少なくとも1つの第2の材料がケイ素系材料である場合、これ/これらは好ましくは、単結晶ケイ素、ドープされた単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、ドープされた多結晶ケイ素、多孔性ケイ素、酸化ケイ素、石英、シリカ、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を含んでよい。
【0039】
その一方で、第1の材料及び/又は上記少なくとも1つの第2の材料がセラミック系材料である場合、これ/これらは好ましくは、光構造化性ガラス、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、石英ガラス、ゼロデュア、単結晶コランダム、多結晶コランダム、アルミナ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、単結晶ルビー、多結晶ルビー、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン、窒化タングステン、炭化タングステン、窒化ホウ素又は炭化ホウ素を含んでよい。
【0040】
最後に、第1の材料及び/又は上記少なくとも1つの第2の材料が金属系材料である場合、これ/これらは、15P、20AP若しくは316L鋼等の鉄合金、真鍮等の銅合金、洋銀等のニッケル合金、チタン若しくはその合金、金若しくはその合金、銀若しくはその合金、白金若しくはその合金、ルテニウム若しくはその合金、ロジウム若しくはその合金、又はパラジウム若しくはその合金を含んでよい。
【0041】
図12、13に示す第1の実施形態の代替例によると、ステップb)は、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された、複数の第2のウェハ3、3’を形成することからなってよい。これらの図は2つのウェハを図示しているが、更に多数の第2のウェハを設けてよい。
【0042】
従って第1の実施形態のこのような代替例では、ステップc)において、図12に示すように3つの連結又は接合されたウェハ3、1、3’を用いた基材2’が得られることが分かる。続いて図13に示すように、エッチングステップd)により、第1の厚さE1の上記第1の材料と、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された2つの第2の厚さE2、E’2とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ41を形成できる。このような複合体補償性ヒゲゼンマイ41を図18に示す。
【0043】
図14〜17に示す第2及び第3の実施形態の代替例によると、ステップb)は、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された、複数の第2のウェハ13、13’、23、23’を形成することからなってよい。これらの図は2つのウェハを図示しているが、更に多数の第2のウェハを設けてよい。
【0044】
従って第2及び第3の実施形態のこのような代替例では、ステップc’)又はg)において、3つの連結又は接合されたウェハ13、11、13’、23、21、23’を用いた基材12’、22’が得られることが分かる。続いて図13に示すように、エッチングステップd’)、f)又はf’)により、第1の厚さE1の上記第1の材料と、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された2つの第2の厚さE2、E’2とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ41を形成できる。このような複合体補償性ヒゲゼンマイ41を図18に示す。
【0045】
当然のことながら、本発明は図示した例に限定されるものではなく、当業者に明らかであろう様々な変形例及び修正例が可能である。特に共振器に関するその他の用途は、当業者であれば上述の教示から、多大な困難を被ることなく達成できる。例えば複合体補償性ヒゲゼンマイの代わりに、音叉、又はより一般にはMEMS共振器を形成できる。
【0046】
接着接合若しくは蝋接といった代替連結若しくは接合方法、及び/又は機械加工、ウォータージェット切断若しくはウォータージェット切断とレーザ切断との組み合わせといった代替エッチング方法の使用を想定することもできる。
【符号の説明】
【0047】
1 第1のウェハ
2、2’ 基材
3、3’ 第2のウェハ
4 パターン
11 第1のウェハ
12、12’ 基材
13、13’ 第2のウェハ
14、16、16’ パターン
21 第1のウェハ
22、22’ 基材
23、23’ 第2のウェハ
24、26、26’ パターン
31、41 補償性ヒゲゼンマイ
1 第1の厚さ
2、E’2 第2の厚さ
TEC 温度によるヤング率の変動
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18