تطوير تقنية الترحيل المغناطيسي القابضة

تطوير تقنية الترحيل المغناطيسي القابضة

                       
تحديث:2020-05-04
ملخص:أدى التطور السريع للتكنولوجيا الإلكترونية الدقيقة وتكنولوجيا الكمبيوتر الإلكترونية وتكنولوجيا الاتصا...

أدى التطور السريع للتكنولوجيا الإلكترونية الدقيقة وتكنولوجيا الكمبيوتر الإلكترونية وتكنولوجيا الاتصالات الحديثة والتكنولوجيا الإلكترونية الضوئية وتكنولوجيا الفضاء إلى طرح متطلبات جديدة لتكنولوجيا الترحيل. إن تطوير التكنولوجيا الجديدة والتكنولوجيا الجديدة سيعزز بلا شك تطوير تقنية الترحيل.

كما أن التطور السريع لتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة والدوائر المتكاملة واسعة النطاق قد وضع أيضًا متطلبات جديدة للمرحلات. الأول هو التصغير والأغطية. مثل مرحل TO-5 العسكري المعبأ IC (8.5 × 8.5 × 7.0 مم) ، فإنه يتمتع بمقاومة عالية للاهتزاز ويمكن أن يجعل المعدات أكثر موثوقية ؛ والثاني هو مزيج ومتعدد الوظائف ، وهو متوافق مع IC ويمكن أن يكون مدمجًا. والثالث هو التصلب الكامل. يتميز المرحل الصلب بحساسية عالية ويمكنه منع التداخل الكهرومغناطيسي وتداخل التردد اللاسلكي.

زادت شعبية تكنولوجيا الكمبيوتر بشكل كبير من الطلب على المرحلات لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة ، وسوف تتطور المرحلات مع المعالجات الدقيقة بسرعة. في أوائل الثمانينيات ، يمكن أن تستخدم مرحلات الوقت الرقمية المنتجة في الولايات المتحدة أوامر للتحكم في المرحلات. تم تطوير مجموعة من المرحلات والمعالجات الدقيقة لتشكيل نظام تحكم مدمج وكامل. تنمو الروبوتات الصناعية التي يتحكم فيها الكمبيوتر حاليًا بمعدل 3.5٪ سنويًا. الآن ، يمكن لنظام الإنتاج الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر إنتاج مجموعة متنوعة من المرحلات منخفضة التكلفة على خط الإنتاج ، ويمكنه تلقائيًا إكمال مجموعة متنوعة من العمليات وأعمال الاختبار.

تطوير تكنولوجيا الاتصالات له أهمية بعيدة المدى لتطوير المرحلات. من ناحية ، أدى التطور السريع لتكنولوجيا الاتصالات إلى زيادة تطبيق التتابع بأكمله. من ناحية أخرى ، نظرًا لأن الألياف الضوئية ستكون الشريان الأورطي لنقل مجتمع المعلومات في المستقبل ، ستظهر أنواع جديدة من المرحلات مثل مرحلات الألياف الضوئية ومفاتيح تبديل الألياف الضوئية لمفتاح القصب تحت زخم اتصالات الألياف الضوئية ، والاستشعار البصري ، وأجهزة الكمبيوتر الضوئية ، و تقنيات معالجة المعلومات الضوئية.

سيكون لتقنية الإلكترونيات الضوئية دور كبير في تعزيز تقنية الترحيل. من أجل تحقيق تشغيل موثوق لأجهزة الكمبيوتر الضوئية ، تم إنتاج مرحلات ثنائية الثبات على سبيل التجربة.

من أجل تحسين موثوقية مرحلات الطيران والفضاء ، من المتوقع أن ينخفض معدل فشل الترحيل من 0.1 جزء في المليون الحالي إلى 0.01 جزء في المليون ؛ تتطلب محطة الفضاء المأهولة 0.001 جزء في المليون. يجب أن تكون مقاومة درجة الحرارة أعلى من 200 ℃ ، ومتطلبات مقاومة الاهتزاز يجب أن تكون أعلى من 490m / s ، ويجب أن تكون قادرة على تحمل 2.32 × 10 (4) C / Kg إشعاع أشعة ألفا. من أجل تلبية متطلبات المساحة ، من الضروري تعزيز بحث الموثوقية وإنشاء خطوط إنتاج خاصة عالية الموثوقية.

إن تطوير مواد هيكلية خاصة جديدة ، ومواد جزيئية جديدة ، ومواد مركبة عالية الأداء ، ومواد إلكترونية ضوئية ، بالإضافة إلى مواد مغناطيسية ماصة للأكسجين ، ومواد مغناطيسية حساسة لدرجة الحرارة ، ومواد مغناطيسية ناعمة غير متبلورة ، كلها أمور مهمة لتطوير مغناطيسية جديدة مرحلات التثبيت ومرحلات درجة الحرارة والمرحلات الكهرومغناطيسية. أهمية مهمة ، وستكون هناك مبادئ جديدة وتأثيرات جديدة للمرحلات.

مع تحسين التكنولوجيا الدقيقة والشرائح. سوف يتطور التتابع في اتجاه المنمنمات والتركيب السطحي ببضعة مليمترات فقط بأبعاد ثنائية وثلاثية الأبعاد ؛ المرحلات التي تنتجها بعض الشركات المصنعة في العالم هي فقط 1/4 إلى 1/8 من الحجم منذ 5 إلى 10 سنوات. لأن الآلة الإلكترونية الكاملة تحتاج إلى مرحل أصغر لا يتجاوز ارتفاعه المكونات الإلكترونية الأخرى عند تقليل الحجم. مصنعو معدات الاتصالات أكثر حرصًا على المرحلات المكثفة. يبلغ حجم سلسلة BA من مرحلات الإشارة فائقة الكثافة التي تنتجها شركة Fujitsu Takamisawa اليابانية 14.9 (W) × 7.4 (D) × 9.7 (H) مم ، والتي تستخدم بشكل أساسي لأجهزة الفاكس ويمكن للمودم أن يتحمل تقلبات الجهد 3kV. يبلغ حجم مرحلات السلسلة AS التي تقدمها الشركة 14 (عرض) × 9 (د) × 6.5 (ارتفاع) ملم فقط.

خاصة في مجال مرحلات الطاقة ، يلزم وجود مرحلات آمنة وموثوقة ، مثل مرحلات العزل العالي. يحتوي مرحل الطاقة من سلسلة JV الذي أطلقته شركة FujitsuTaKamisawa اليابانية على خمسة مضخمات ويعتمد تصميمًا عالي العزل للمقطع الصغير بحجم 17.5 (W) × 10 (D) × 12.5 (H) مم. نظرًا لأن نظام العزل المقوى مستخدم بين الحركة والحافة الخارجية ، فإن أداء العزل يصل إلى 5kV. يبلغ استهلاك الطاقة لسلسلة مرحلات الطاقة MR82 التي أطلقتها شركة NEC في اليابان 200 ميجاوات فقط.

يمكن تثبيت التضخيم والتأخير والقضاء على ارتعاش التلامس وإطفاء القوس والتحكم عن بعد والمنطق التوافقي والدوائر الأخرى في التتابع لجعلها تتمتع بمزيد من الوظائف. مع اختراق تقنية SOP (SmallOutlinePackage) ، من المرجح أن يقوم المصنعون بدمج المزيد والمزيد من الوظائف معًا. سيكون للجمع بين المرحل والمعالج الدقيق مجموعة واسعة من وظائف التحكم المتخصصة ، وبالتالي تحقيق ذكاء عالي.

سيؤدي ظهور التقنيات الجديدة إلى تعزيز تطوير أنواع مختلفة من المرحلات بمبادئ مختلفة ، وأداء مختلف ، وهياكل واستخدامات مختلفة. مدفوعًا بالتقدم التكنولوجي ، وجر الطلب ، وتطوير المواد الحساسة والوظيفية ، سيتم تحسين أداء المرحلات الخاصة ، مثل درجة الحرارة ، وتردد الراديو ، والجهد العالي ، والعزل العالي ، والجهد الحراري المنخفض ، والتحكم في الطاقة غير الكهربائية. اليومي.

تم استخدام المرحلات الكهرومغناطيسية (EMR) لأكثر من 150 عامًا منذ الاستخدام الأولي لمرحلات الهاتف. مع تطور صناعة الإلكترونيات ، وخاصةً الاختراق في تقنية الاقتران البصري في أوائل السبعينيات ، ظهرت مرحلات الحالة الصلبة (SSR ، والمعروفة أيضًا باسم المرحلات الإلكترونية). بالمقارنة مع المرحلات التقليدية ، فهي تتميز بعمر طويل ، هيكل بسيط ، وزن خفيف وأداء موثوق. لا تحتوي مرحلات الحالة الصلبة على مفاتيح ميكانيكية ، ولها خصائص مهمة مثل التوافق العالي مع المعالجات الدقيقة ، والسرعة العالية ، ومقاومة الصدمات ، ومقاومة الاهتزاز ، والتسرب المنخفض. في الوقت نفسه ، نظرًا لعدم احتواء هذا المنتج على جهات اتصال ميكانيكية ، فإنه لا يولد ضوضاء كهرومغناطيسية ، لذلك لا يلزم وجود مكونات إضافية مثل المقاومات والمكثفات للحفاظ على الصمت. تتطلب المرحلات التقليدية هذه المكونات الإضافية. لذلك ، غالبًا ما تكون المرحلات التقليدية مرهقة ومعقدة ومكلفة.

في المستقبل ، سيكون التركيز على تطوير سوق الترحيل الصغير المختوم هو مرحلات TO-5 ومرحلات الغطاء البلوري 1/2 المتوافقة مع الدوائر المتكاملة. ستعمل المرحلات العسكرية على تسريع التحول إلى الصناعة / التسويق. تمثل المرحلات العسكرية الأمريكية حوالي 20٪ من إجمالي المرحلات. يستمر سوق الترحيل العام في التطور نحو العبوات الصغيرة والرقيقة والبلاستيكية. ستظل مرحلات اللوحات المطبوعة الصغيرة هي المنتج الرئيسي في سوق الترحيل العام. ستصبح مرحلات الحالة الصلبة أكثر انتشارًا وستستمر الأسعار في الانخفاض ، وتقترب من الموثوقية العالية ، والحجم الصغير ، والمقاومة العالية للتأثير الحالي المفاجئ ومقاومة التدخل. سيستمر سوق تتابع القصب في التوسع. ستزداد مجالات التطبيق والطلب على مرحلات التثبيت السطحي.