[发明专利]用于通过去除材料制造预定刚度的游丝的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造预定刚度的游丝的方法，其包括以下步骤：制造具有增大厚度的尺寸的游丝；确定在步骤a)中形成的游丝的刚度，以去除一定量的材料，以便获得具有所述预定刚度所需的尺寸的游丝。

本申请是申请日为2016年12月16日、名称为“用于通过去除材料制造预定刚度的游丝的方法”的专利申请No.201611164448.2的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于制造预定刚度的游丝的方法，更具体地涉及这种游丝：其被用作与具有预定惯性的摆轮配合的补偿游丝以形成具有预定频率的谐振器。

背景技术

通过引用并入本申请的欧洲专利1422436中说明了如何形成以下补偿游丝以用于所述整个谐振器的热补偿：该补偿游丝包括涂覆有二氧化硅的硅芯并与具有预定惯性的摆轮配合。

这种补偿游丝的制造提供了许多优点但也有缺陷。事实上，在硅晶片中蚀刻多个游丝的工序使同一晶片的游丝之间具有显著几何偏差并且在不同时间蚀刻的两个晶片的游丝之间具有更大偏差。此外，以相同蚀刻图案蚀刻的每个游丝的刚度都是可变的，从而产生显著的制造偏差。

发明内容

本发明的一个目的在于，通过提出一种用于制造尺寸足够精确从而不需要进一步修正操作的游丝的方法来克服全部或部分上述缺陷。

因此，本发明涉及一种用于制造预定刚度的游丝的方法，其包括以下步骤：

a)形成尺寸大于获得预定刚度的游丝所需的尺寸的游丝；

b)通过测量与具有预定惯性的摆轮耦接的游丝的频率来确定在步骤a)中形成的游丝的刚度；

c)基于在步骤b)中确定的游丝刚度的确定结果来计算要去除的材料的厚度，以获得为了获得预定刚度的游丝所需要的尺寸；

d)从步骤a)中形成的游丝去除所述厚度的材料，以获得具有所述预定刚度所需的尺寸的游丝。

因此应理解，该方法可保证游丝的非常高的尺寸精度，并且顺带地还保证所述游丝的更精确的刚度。因此，能够引起步骤a)中的几何变化的任何制造参数可针对每个所制造的游丝被完全矫正，或针对在同一时间形成的全部游丝被平均矫正，由此大幅减小废品率。

根据本发明其它的有利变型：

-在步骤a)中，在步骤a)中形成的游丝的尺寸比获得预定刚度的游丝所需的尺寸大1％到20％之间；

-步骤a)是借助深反应离子蚀刻或化学蚀刻实现的；

-在步骤a)中，在同一晶片中形成尺寸大于获得具有一种预定刚度的多个游丝或具有多种预定刚度的多个游丝所需的尺寸的多个游丝；

-在步骤a)中形成的游丝是由硅、玻璃、陶瓷、金属或金属合金制成的；

-步骤b)包括阶段b1)：测量组件的频率，该组件包括与具有预定惯性的摆轮耦接的、在步骤a)中形成的游丝，以及阶段b2)：从测得的频率推导在步骤a)中形成的游丝的刚度；

-根据第一变型，步骤d)包括阶段d1)：使在步骤a)中形成的游丝氧化，以便将要去除的所述厚度的硅基材料转变为二氧化硅并由此形成氧化的游丝，以及阶段d2)：从氧化的游丝去除氧化物以获得具有所述预定刚度所需尺寸的游丝；

-根据第二变型，步骤d)包括阶段d3)：化学蚀刻在步骤a)中形成的游丝，以获得具有所述预定刚度所需的尺寸的游丝；

-在步骤d)之后，该方法至少再一次执行步骤b)、c)和d)以进一步提高尺寸品质；

-在步骤d)之后，该方法还包括步骤e)：在具有预定刚度的游丝的至少一部分上，形成用于修正游丝的刚度并用于形成对热变化不敏感的游丝的部分；