康斯登 FRÉDÉRIQUE CONSTANT 十年大成 「矽制」提升

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4月 2014

自2004年康斯登 FRÉDÉRIQUE CONSTANT 推出首枚心跳自製機芯獲得成功以來,品牌每年都為系列增添新成員。系列腕錶的特色依然保留,譬如錶盤上招牌的鏤空視窗,完美置於錶盤中央的6時位置。每一年,FRÉDÉRIQUE CONSTANT都會為系列增添新的設計概念,並再度演繹。FRÉDÉRIQUE CONSTANT心跳系列將繼續在技術及設計上精益求精,力求突破。

高科技的硅制擒纵轮具有良好的摩擦性能可达到擒纵过程最高效率的要求
高科技的硅制擒縱輪具有良好的摩擦性能可達到擒縱過程最高效率的要求

2014年,FRÉDÉRIQUE CONSTANT推出全新FC-945心跳機芯,提升了腕錶的穩定性及技術表現。在過去的兩年,品牌的技術發展部門一直設計、發展及提升在全新心跳自製機芯腕錶包含的126個組件。今年,FRÉDÉRIQUE CONSTANT很高興推出用上現今技術上最領先材質的腕錶-FC-945心跳硅制自製機芯腕錶(FC-945 Silicium Heart Beat Manufacture)。

技術提升

任何機械腕錶的準確性有賴於計時器的準確度,計時器由擺輪、遊絲和擒縱輪組成。平衡擺輪以4Hz的頻率來回擺動,這頻率是影響手錶準確性的關鍵。擒縱輪最主要負責遊絲發條的擺動及停止,在制表史上擒縱器因此產生了相當的摩擦。齒輪的動力主要來自於主發條,齒紋咬緊前其實是順着棘輪齒滑動,這就是啟動錨型輪的摩擦,換言之,需要適當的潤滑平衡,即是上油。

心跳自制机芯腕表系列全新作品FC-945硅制机芯在技术上更加突破
心跳自製機芯腕錶系列全新作品FC-945硅制機芯在技術上更加突破

FRÉDÉRIQUE CONSTANT腕錶運作時的滴答聲是源自擺輪遊絲和擒縱輪齒互相咬合時發出的聲音,事實上所有棘輪的輪齒都是由堅硬光滑的石材造成,即使是此等高度的堅固和打磨程度,為腕錶上油的過程也是必須的。上油能保護擒縱輪,防止它因組件摩擦而造成損壞。但當潤滑油褪脫和干化時,摩擦的程度便會增加,以致沒能把足夠能量送至關鍵的平衡擺輪。除非擒縱輪能得以正確上油,否則它受損到某一程度,就需更換金屬零件。現在腕錶的可靠性提高了,主要是因為採用更優質的油劑來潤滑擒縱器。要維持機械腕錶的最佳功能,一般每隔4年就需要為腕錶進行清洗和重新上油。

硅(Silicium)制組件

硅是化學元素,在元素周期表中,它的化學符號是Si,原子序數是14。硅是四價類金屬(tetravalent metalloid),性質與碳(Carbon)相似,但硅的化學性質較穩定。硅主要存在於岩石、砂礫、塵土等等。它也能於硅酸鹽(包含硅、氧等的礦物)中找到,例如長石(feldspar)。硅是半導體器件的主要材料,可用於製造玻璃、陶瓷、混凝土等。硅被廣泛用作半導體材料,相比起同樣是半導體的鍺 (Germanium)溫度較高,加上較容易在爐管中生成硅的自然氧化物,與其他大部分的物質比較,是較佳的半導體。結晶型的硅是深灰色的,就像玻璃一樣閃耀金屬的光澤,但比玻璃還要堅硬。

硅制擒縱系統

製作硅制擒縱輪需要使用極高精確度的新技術-深層反應離子蝕刻技術 (Deep Reactive Ion Etching, DRIE)。先將擒縱輪的影像投射到直徑 100mm,僅厚 0.5mm 的硅晶圓 (silicium wafer)上,硅晶圓的尺寸一般由 1 寸 (25.4mm)到 11.8 寸 (300mm),厚度為 0.5mm。硅晶圓通常是用鑽石鋸或鑽石索鋸從半導體梨晶(boule)切割出晶圓,接着進行單面或雙面拋光。一個 100mm 的硅晶圓,能夠製作大概 250 個擒縱輪。

最先进的制表技术结合经典的腕表设计让FRÉDÉRIQUE CONSTANT全新作品FC-945内外兼具
最先進的制表技術結合經典的腕錶設計讓FRÉDÉRIQUE CONSTANT全新作品FC-945內外兼具

先將硅制擒縱輪的影像投射到晶圓上,再清除曝光的瓷漆層,留下晶圓上未經曝光的部分,接着未經曝光的瓷漆層會以電漿蝕刻至隔離層,至此硅制擒縱輪便從等向性蝕刻(isotropic etching)工序中完成。完成後,只需要稍加清理齒輪表面即可,所有成品完全相同,不需要平衡、集中、拋光。因此晶圓對於FRÉDÉRIQUE CONSTANT硅制擒縱輪能否產生摩擦作用極具重要性。

高科技的硅制擒縱輪,具有與鑽石相同的立體結構,質輕、高硬度、抗腐蝕性,因此在齒輪的咬合面可以不必使用潤滑油;同時,還具有良好的摩擦性能,減少摩擦,最適盒取代現有的金屬材質,達到擒縱過程最高效率的要求。

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