谈硅游丝的普及趋势

各位表友，您边听边看下面的文字介绍：

之前我们说到硅游丝都是用在高端品牌的机芯上：

百达翡丽的215机芯，用的硅游丝，注意这个外桩上面的夹子形状。

劳力士的新款女机芯用的硅游丝机芯的摆轮，硅游丝外面有个护桥。

天梭新款宝环，柜台新表，我不能拆开拍。所以没拍游丝细节。表盘写着天文台认证，摆夹板上面写着si。就像上面的图片，这个图片来源于互联网。另外，我也找到了一些网上评论，大家可以看看：

1、硅没有铁磁性，这对手表的工作稳定性非常重要。
2、硅的密度比金属低的多，而扬氏模量却和金属相近。因此用硅做游丝会变得更轻，当然就有更小的转动惯量，于是工作中会节省那么一点点能量。
3、硅游丝的加工是采用DRIE刻蚀。基于MEMS的工艺决定了硅游丝具有传统游丝无法企及的线宽精准性。同时，因为游丝的图案是用光刻的手段获得，游丝的平面形状是可以自由设计的。
下面说说硅游丝有什么不好之处：
1、硅是一种脆性材料。尽管在40微米左右的线宽下我们观察到了硅游丝可以做正负360度的转动而没有任何问题，不得不担心在实际应用中，硅游丝会突然断裂。（当然，从装在成表上的硅游丝运作情况来看，还没有发现因为手表的碰撞而造成硅游丝断裂的情况）
2、温度的影响。每一个制作游丝和摆轮系统的都不得不面对这个问题。在温度发生变化的时候，游丝摆轮系统工作还正常嘛？恐怕绝大多数人的想法是热胀冷缩这么简单的一个问题。而实际上，比这个问题大的多的问题是硅的扬氏模量随着温度的变化趋势。在常温附近，温度每升高1摄氏度，扬氏模量降低60ppm。有兴趣的可以算一算一天下来这60ppm的变化会让表慢多少。既然有这个问题，瑞士人当然也会想到啦。CSEM申请了一个专利，详细的描述了如何解决这个因为温度变化而引起的扬氏模量的变化的问题。具体的方法就是通过在硅游丝外面制作一层氧化层来补偿温度变化的影响。这是一个很聪明的做法，二氧化硅的扬氏模量是随着温度的升高而升高的。理论上这样是可以补偿得了的。瑞士人的专利中给出了6％这样一个数值，就是说，当氧化层的厚度达到游丝总线宽的6％的时候，温度的影响可以得到补偿。这个方法是不用怀疑的了，APL上面有类似的文章阐述氧化层如何可以使硅悬臂梁的弹性系数不随温度变化。但是，瑞士人的专利中，所使用的二氧化硅的扬氏模量温度系数为215ppm，而众多文献中给出的数值要远低于215ppm，大概在170ppm左右。这是一个很坏很坏的消息，这意味着要做温度补偿，二氧化硅的比例要超过6％，而且不是一点点。自然有人想问，二氧化硅比例超过6％为什么就是坏消息了呢？通常在硅的表面得到二氧化硅的办法是氧化，无论是干法氧化还是湿法氧化，氧化的速度都是很慢很慢的。而且热氧化导致游丝里面残留的应力很大，氧化层很厚的时候，硅游丝会发生变形。当然了，可以采用CVD的方法来在硅游丝表面生长二氧化硅，但是这种方法得到的氧化层厚度不均匀。

普及硅游丝对于佩戴能带来多少好处，还是厂家售后的一个彩蛋，我们慢慢去体会。