智能手机的出现，造成许多电子产品的生存危机，电子石英表也是苦主之一。自从人手一支智能手机，既能看时间、当闹钟、当码表，还结合行事历功能，传统手表望尘莫及，就算之后推出智能手表，还是难以翻身，如今只剩高价机械表还在精品市场有一席之地，一般石英表只能望风迎降。回顾历史，石英表曾经是差点将机械表赶尽杀绝的当红炸子鸡，短短数十年就风水轮流转。如今，就让我们来缅怀一下这个曾经的表业杀手。
石英表的技术根基来自赫赫有名的居礼家族，1880 年，皮耶·居礼（Pierre Curie，就是居礼夫人的丈夫）与雅克·居礼（Jacques Curie）两兄弟，一起发现了电气石有晶体压电效应（Piezoelectricity），所谓压电效应就是对材料施加物理压力能产生电。相对的，对材料施加电场，则材料会产生机械变形，称为逆压电效应。利用这样的特性，可利用晶体的振动频率来控制电子讯号的输出频率。
科学家发现石英晶体具有良好的压电效应，可用来打造电子振荡器。1917 年贝尔实验室首度打造出晶体电子振荡器，到 1921 年，美国物理及电子工程学家华特‧盖顿‧卡迪（Walter Guyton Cady）打造出第一款石英振荡器。1920~1930 年代，石英振荡器成为稳定频率讯号的重要来源，开始广泛用于无线电、广播、声纳、雷达等电子设备，也很快用于钟表。1928 年，贝尔实验室开发第一座石英钟，准确度达 30 年只偏差 1 秒钟，此后石英钟成为全球时间的标准，直到 1950 年代被原子钟取代为止。
▲ 欧洲第一座石英钟，现存德国钟表博物馆。（Source：By Museumsfoto (Deutsches Uhrenmuseum) [CC BY 3.0 de], via Wikimedia Commons）
石英要全面进攻手表领域还有两大障碍，首先是最初石英振荡器使用的石英是天然石英，几乎都来自巴西，有产能限制，其次是无法缩小到能戴在手腕上的程度。早期无法将石英精确切小，而石英钟搭配的是笨重的真空管电路，不仅难以缩小到手表内，当时更一度认为不可能成本降低到能大量商业应用。
但人类科技的发展一一突破这些障碍。二次大战时，由于雷达、无线电、声纳等军事装备大量应用石英振荡器，为了满足需求，开始研发合成石英的可能性。战后的 1950 年，贝尔实验室发明水热合成法合成石英，打通第一道关卡；1960 年代，半导体技术的发展提供廉价的电子零件；1968 年，光蚀刻技术诞生，如今我们熟悉的光蚀刻应用是蚀刻硅晶圆，但也可用来蚀刻石英，以切出微小石英块，可打造出更小的石英振荡器，于是石英表的技术基础终于万事俱备。
在石英表之前，钟表业就已开始尝试电子表。美国老牌大厂汉米尔顿电子（Hamilton Electric）于 1957 年推出全球第一款电子表，当时采用电子摆轮技术，精确度与机械表并无太大差别，但电子摆轮技术相当脆弱不稳定，过不久就由瑞士发明家马克思‧韩佐（Max Hetzel）发明的音叉技术取代。他为美国公司宝路华（Bulova）工作，为宝路华开发音叉电子表 Accutron，于 1960 年推出，成为音叉电子表的代表作，Accutron 还成为阿波罗任务放置于月面登陆处的“阿波罗任务月面实验包”（Apollo Lunar Surface Experiments Package，ALSEP）中一员。
然而音叉表依靠机械齿轮记录音叉高达每秒 300 多次振动，不仅机械齿加工难度高，即使用了耐磨合金，也经受不住长期高频率磨损，受到外力振动时也很容易发生走时过快现象。当石英振荡器能提供稳定的信号，音叉表技术就显得落伍了。
瑞士表业对这个新发展相当注意，1962 年欧米茄（OMEGA）、伯爵表（Piaget）、百达翡丽（PATEK PHILIPPE）、劳力士（Rolex）等 20 家钟表制造商共同发起电子钟表制造中心（Centre Electronique Horloger，CEH），于 1966 年打造出第一款石英表原型机 Beta-1，1967 年打造出 Beta-2，1970 年打造出 Beta-21，准确度达每个月偏差 5 秒钟以内。20 家厂商原本决定生产 6,000 只，但 Beta-21 仍然又大又笨重，且很快耗光电力，于是雷声大雨点小，电子钟表制造中心共同制造出师未捷，各厂开始改把石英表拿回自家自行制造，各自研发如何缩小机体、延长电池寿命，让石英表能成为商业上可行的产品。
1969 年 12 月 25 日，日本精工（Seiko）推出 Astron 石英表，恰好比 Beta-21 早一些推出，因此造成历史上一些小争议。因为 Beta-1 比 Astron 早，但是商业上市的 Beta-21 则比 Astron 晚一点，使得 Astron 抢下首只商业上市电子石英表的头衔。Astron 与 Beta-21 都将石英振荡器频率设在 8,192 赫兹，Astron 当时售价 45 万日圆，相当于一辆中型小客车，官方规格每日误差范围正负 0.2 秒钟，然而，Astron 很快遭逢强力挑战。
▲ 第一颗石英手表机芯，装于 Seiko Astron Caliber 35A 里。（Source：By Museumsfoto (Deutsches Uhrenmuseum) [CC BY 3.0 de], via Wikimedia Commons）
1971 年，芝柏（Girard Perregaux）推出 350 石英表 ，内建摩托罗拉（Motorola）积体电路微处理器控制步进马达，相当于在 5 平方毫米面积塞入 300 个晶体管，电力消耗大幅改善，减少到 4 毫安培，改善了电池寿命；另一方面，芝柏石英表以 32,768 赫兹频率运作，是精工 Astron 和 Beta-21 石英表的 4 倍，芝柏石英表借此大幅提升准确性，每天误差范围仅 0.164 秒，奠定日后石英表的石英振荡器频率标准。
准确度提升，加上更长的电池寿命，芝柏创造大众市场接受石英表的基本条件。自此之后，石英表开始进入大量生产攻入大众市场阶段，美国基于电子半导体产业的先进地位，德仪（Texas Instruments）、快捷半导体（Fairchild）、国家半导体（National Semiconductor）纷纷进入抢食市场，使石英表价格从最早精工 Astron 与芝柏的精品表地位跌入凡间，表业重新洗牌。美国与日本厂商挟著石英表崛起，瑞士表业市占率大幅流失，传统地位受到严重挑战，陷入“石英危机”，许多瑞士表业在石英表泛滥成灾下纷纷陷入赤字倒闭。
但美国厂商很快遭到“现世报”。1978 年石英表的普及度已经超越机械表，然而香港向全球出口大量廉价石英表，比美国厂商更严重破坏行情，使美国半导体公司不得不全面退出市场，美国传统表业也跟着遭殃。汉米尔顿已先在 1974 年售予 Swatch 集团的前身 SSIH，反而成了瑞士品牌，而其他美国表业，在这一波廉价石英表大毁灭下，除了天美时（TIMEX），几乎所有厂商都关门大吉。
▲ 知名瑞士平价表品牌 Swatch。（Source：Flickr/Aine CC BY 2.0）
美国表业惨遭几近灭绝，瑞士表业也一样在石英表摧残下风雨飘摇。1983 年，瑞士表业从 1970 年的 1,600 家，大幅倒闭到仅存 600 家，瑞士为了因应这个“亡国灭种”的危机，从政府、瑞士银行到表业产业界大团结，创造出平价品牌斯沃琪（Swatch）做为反攻的先锋。Swatch 设计上大幅减少零组件、采用塑胶材料、高度自动化生产，以平价销售却能有高利润，加上瑞士传统品牌形象加持，策略大获成功，推出 2 年就售出 250 万支，为瑞士表业杀出一条生路。另一方面，劳力士、百达翡丽等品牌，则选择躲进高价精品市场，以回避石英危机的冲击。
1980 年代以后石英表成为钟表市场的主流，最后变得超便宜，沦为在夜市新台币一两百元就有一只。而这么便宜的路边摊表，因为石英振荡器的技术原理，比高贵的机械表更准确，更因没有复杂机械零件，也使石英表维修需求远低于机械表，实在让机械表情何以堪。幸好精品市场把精品表当作身份象征，而非计较其“CP 值”。
石英表曾经笑傲江湖，横扫表业市场，歼灭了大量表业公司，如今轮到它面临挑战。智能手机彻底消除了手表存在的意义，瑞士表业也再度全神应战，视为一大危机。不过，比起当年“亡国灭种”的石英危机，智能手机的挑战虽然重挫当年的反攻先锋 Swatch，但对如今已大多躲进高价精品市场的瑞士表业来说，连石英大灭绝都能躲过了，智能手机又算什么？
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（首图来源：pixabay）
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