随着20世纪70年代、80年代微型集成电路的发展，一种新型的手表被发明出来。晶体振**器与微型集成电路技术相结合，发明了数字式电子手表。时间可以显示在液晶显示屏（LCD）上，完全取代了传统模拟手表的运动部件。因为电子表内部没有运动的机械装置，所以不存在机械磨损或需要调整的。此外，电子表可以增加各种各样新功能，如计时器、日历和电子闹钟功能等。

随着微处理器变得更小，功能更强大，制造商开始在手表中加入更多的先进功能，智能手表就这样诞生了。智能手表通常配备液晶触摸屏，通过蓝牙、WiFi、近场通信（NFC）或移动电话进行无线通信和全球定位系统导航，当然要实现这些功能还得预装许多应用程序。智能电子表安装上“健康追踪app”，变身为智能健康跟踪器设备，实时监控佩戴者的心率、步数等。

买得起的计时器

曾几何时，手表是皇室或富人们的专属。自1969年日本精工发明了石英表后，手表价格变得便宜。直至后来数字手表的出现，不断降低的价格更加亲民，几乎任何人都买得起一块手表。虽然石英表和数字手表更准确，但还是有许多人喜欢复杂而精密的机械表。

虽然智能手表越来越受欢迎，但大多数人仍然使用更传统的石英表或机械表。因此，本节和制造工艺部分将重点介绍具有运动机芯型的手表。

机械表机芯将能量储存在主发条中，并通过擒纵机构和平衡轮的计时机构将能量传递给一系列复杂的齿轮。机芯的齿轮、销、轮、枢轴、齿和弹簧都是由金属制成的，一般是黄铜和钢。为了使机芯运转平稳，轴承通常由合成红宝石或蓝宝石制成，降低了活动件之间的摩擦力，延长了使用寿命。

石英机芯使用人造石英作为其晶体振**器。电子器件的微型芯片是由硅制成的。对于数字手表来说，液晶显示器由夹在玻璃片之间的液晶组成。零件之间的电接触通常是由少量的黄金（或镀金）制成，这是一种近乎理想的导电体，但使用量很少。

不管手表里面的机芯是什么，表身或表壳都可以由多种材料制成。最常见的是不锈钢，但从塑料到贵金属等各种材质的表身都有。手表表带也可以由许多不同的材料制成，金属、皮革、塑料和合成纤维都很受欢迎。手表正面的表蒙子清晰显示手表的指示值。表蒙子可以由玻璃、丙烯酸、矿物晶体（合成玻璃的一种）或蓝宝石制成，蓝宝石最防刮耐划，但价格也是最贵的。

如今许多手表制造商从其他制造商那里订购机芯，将其组装到自己设计的机身和表带中。还有一些手表制造商则是将手表的每一个零部件交由自家制造。

本节的前两部分描述机械机芯和石英机芯的制造过程。之后的机械表和石英表的制造工艺基本相同。

机械机芯

1．机械表机芯可能包含成百上千个精密加工和精确组装的零件。零件的数量取决于具体的机芯设计。虽然非常高端的奢侈品手表可能完全由高超技能的工匠手工制作，但大多数机械表的零部件都是由计算机控制的铣削、切割和抛光机加工工艺完成的。

2．在高度自动化的制造过程中，同一种零件一次可以加工成形许多个，如同拷贝。例如，根据特定齿轮的图样可以用激光切割成数百个黄铜薄片。切割后的零件再在另一台机器上打磨抛光。

3．由于机芯结构机理的微妙和复杂，大多数的机械机芯仍然需要一定程度的手工装配和调整。这是一项高技能的工作，需要训练有素的工人与非常稳定的双手在放大镜下精心的操作。

4．一旦所有的零部件组装完毕，完整的机芯就可以装配到同一厂家生产的手表中，或运往第三方制造商那里装配到手表的机身中。

石英机芯

5．石英表的核心是一小片石英。天然形态的石英首先被装入一个大釜或高压釜中（医生和牙医也使用同样的设备对仪器进行消毒）（见图2）。悬挂在高压釜顶部的是理想晶体结构的种子或微小的石英颗粒。将含有天然石英的碱性物质泵入高压釜底部，将高压釜加热到大约400℃的温度。天然石英溶解在热碱性**中，蒸发并沉积在种子上。当它自我沉积时，它遵循种子的晶体结构模式。大约75天后，可以打开高压釜盖，取出新生长的石英晶体，并用金刚石锯（用于切割极其坚硬的材料）切成正确的大小比例。晶体切割过程中不同的角度和厚度可以实现符合设计要求的震**频率和模式（类似于钟摆在两点之间来回摆动）。

图2　在自然状态下，石英首先被装入一个大釜或高压釜中。悬挂在高压釜顶部的是理想晶体结构的籽晶或微小的石英颗粒。将含有天然石英的碱性物质泵入高压釜底部，高温加热，使石英溶解在高温碱性**中蒸发，并沉积在籽晶上。

6．为了保证石英晶体最有效地工作，要将石英真空密封起来。最常见的是将石英放置在一种胶囊里，两端连接着电线，可以通过焊接或以其他方式将石英晶体连接到电路板上。

7．和石英制造过程一样，简称“微芯片”的制造也是由手表制造商的供应商进行的。微芯片的制造是一个广泛而复杂的过程，它涉及化学或X射线蚀刻微小的电子电路（用于传导电流）到一小片二氧化硅上。印刷电路板由微芯片、振**器、电池连接器和步进电机组成（参见图3）。

图3　在石英表机芯中，石英晶体和微芯片放置在一块印刷电路板上。电池为石英晶体送电激发晶体振**，同时给微芯片供电。微芯片接收来自晶体的计时信号，并驱动步进电机，步进电机通过齿轮传动机构移动手表指针。

8．印刷电路板组件与手表机芯的机械部件（步进电机、齿轮等）一起连接到机壳上。完成的机芯可以装配到同一厂家生产的手表上，或运往第三方制造商那里装配到手表的机身中。

手表额外功能所添加的零件和总装

9．正如前面手表材料部分所讨论的，手表可以由多种材料制成。大多数手表的表身都是不锈钢的，但高档的奢侈手表往往是用黄金或白金等贵金属制造。手表表盘和指针通常也是由金属制成，可以刷漆或保持材料基色以强调原材料的美感，如何操作选择权在于手表制造商。金属手表零件可以手工加工，也可以用自动化机械加工，这也取决于手表制造商。便宜的手表可以用成本更低的金属甚至塑料制成。

机械手表的附加功能被称为“额外功能”。瑞士钟表制造公司“江诗丹顿”（Vacheron Constantin）声称，他们制造出了世界上最复杂的手表，其型号为57260，共有57种额外功能，2800多个零部件。

10．保护表盘和指针较好的透明材料是水晶。天然矿物质或合成玻璃或丙烯酸通常被制成高清晰度的薄片，然后切割成小块的正方形。这些正方形可以直接加热成型，制成表蒙子，也可以研磨成凸面形。凸面水晶坯料可以被精确研磨或切割成手表表面的正确直径。接下来将边缘加工成斜面，水晶表蒙组装到表体。

11．表带同样可以由许多不同的材料制成，从金属到皮革再到织物。大多数金属表带是一片一片模块化组装而成，因此可以分段添加或卸除，以适应不同粗细的手腕。每一块都经过精密加工。皮革和织物表带根据设计的样式裁剪后缝合，用设计好的表带扣把它们固定住。而有些表带是由塑料制成的。

12．最后所有的零部件都组装好了。手表机芯安装在机身内，小心仔细地安装刻度盘、指针和表蒙子。表带通常用特殊的弹簧销与表壳连接。将完工的手表进行包装等待运输出货。

手表的所有部件都是在严格的质量控制体系下制造的。例如，石英晶体在用于手表之前要进行频率测试。微芯片必须在“无尘室”环境中制造，空气必须经过特别过滤，因为即使是最微小的灰尘尘粒也会破坏它。微芯片在使用前要经过仔细检查和准确性测试。齿轮和其他机械零件是经过精密切割和抛光的，必须满足非常严格的公差要求。机械表平衡轮中的游丝必须小心仔细地调整。

手表制造出来后，在运往市场之前可能要经过再次测试。除了测试“计时性能”，手表还可能接受“跌落测试”，跌落之后如果运转正常就继续进行其他项目测试，如“温度测试”“防水测试”。通过适当的测试和验证，制表师可以声称手表在“一定深度”是“防水的”。孤立地说一块手表“防水”是不严谨的，因为没有具体的设计和解释，这种说法是毫无意义的。

有些手表公司自己制造所有的零件，以确保产品质量标准在制造过程的最早阶段就能监管到位。

今天的石英表机芯非常精确。一些手表制造商声称，他们的石英表机芯能够使时间保持在每年不超过10秒的误差范围内。纯机械表做不到这个精度，但是精密复杂的机械表，它承载了很多额外功能，不再仅仅是个计时工具，而是作为装饰品佩戴，体现佩戴者的身份品味，等等。另外高档机械表可以保值传承下去。当然，现在一些手表与高度可靠的外部时间源同步，使它们能够非常准确地计时。

与外部时间源同步的手表，如无线电原子钟、GPS或Internet时间服务器，具有前所未有的精确度。苹果公司声称，它的手表不仅可以在外部同步时间，而且内部同步时间的跟踪比iPhone更精确。因此，从理论上讲，世界上每只苹果手表上的秒针都是同时移动的。

智能手表或许是手表市场中增长最快的部分，毫无疑问，制造商将继续发掘有趣的功能，把它们装进手表中。在未来，制表业可能会结合许多不同领域的技术，以满足消费者最想要的功能。富有创意的用户界面设计也许会让智能手表有朝一日取代智能手机。智能手表可以根据佩戴者的需求轻松定制，所有的客户端（APP）和功能都是佩戴者最想要的。时间不朽，创新不止。