التطور السريع لتكنولوجيا الكمبيوتر، وتكنولوجيا الاتصالات الحديثة، وتكنولوجيا البصريات الإلكترونية، وتكنولوجيا الفضاء قد وضعت متطلبات جديدة لتكنولوجيا التتابع. إن تطوير عمليات جديدة وتقنيات جديدة يعزز بلا شك تطوير تكنولوجيا التتابع.
التطور السريع لتكنولوجيا الميكروإلكترونيات والدارات المتكاملة ذات النطاق الكبير جدًا قد طرح أيضًا متطلبات جديدة للتتابعات. الأول هو التصغير والتصميم الشبيه بالصفائح. مثل تتابع TO-5 العسكري (8.5×8.5×7.0 مم) في تعبئة الدوائر المتكاملة، فإنه يتمتع بأداء عالٍ جدًا ضد الاهتزاز ويمكن أن يجعل المعدات أكثر موثوقية؛ الثاني هو الجمع والوظائف المتعددة، والتي يمكن أن تكون متوافقة مع الدوائر المتكاملة وتحتوي على مضخمات مدمجة، ويتطلب زيادة الحساسية إلى مستوى الميكرووات. الثالث هو التصلب الكامل. التتابعات الحالة الصلبة لديها حساسية عالية ويمكن أن تمنع التداخل الكهرومغناطيسي وتداخل الترددات الراديوية.
لقد أدت شعبية تكنولوجيا الكمبيوتر إلى زيادة كبيرة في الطلب على المرحلات المستخدمة في الحواسيب الصغيرة، وستتطور المرحلات المزودة بالمعالجات الدقيقة بسرعة. في أوائل الثمانينيات، كانت المرحلات الرقمية الزمنية المنتجة في الولايات المتحدة يمكن التحكم فيها بواسطة التعليمات. يمكن أن يشكل التطوير المشترك للمرحلات والمعالجات الدقيقة نظام تحكم مدمج وكامل. تنمو الروبوتات الصناعية التي تتحكم فيها الكمبيوتر حاليًا بمعدل 3.5% سنويًا. في الوقت الحاضر، يتمتع نظام الإنتاج الذي يتحكم فيه الكمبيوتر بالقدرة على تصنيع مجموعة متنوعة من المرحلات منخفضة التكلفة على خط إنتاج واحد ويمكنه إكمال عمليات متعددة ومهام اختبار تلقائيًا.
لقد كان لتطور تكنولوجيا الاتصالات أهمية عميقة لتطوير المرحلات. من ناحية، أدى التطور السريع لتكنولوجيا الاتصالات إلى زيادة في تطبيق المرحلات بشكل عام. من ناحية أخرى، مع كون الألياف الضوئية ستكون الشريان الرئيسي للنقل في مجتمع المعلومات المستقبلي، مدفوعة بتقنيات مثل اتصالات الألياف الضوئية، والاستشعار الضوئي، والحواسيب الضوئية، ومعالجة المعلومات الضوئية، ستظهر أنواع جديدة من المرحلات مثل مرحلات الألياف الضوئية ومفاتيح الألياف الضوئية من نوع أنبوب الرييد.
ستكون لتكنولوجيا البصريات الإلكترونية تأثير كبير على تكنولوجيا المرحلات. لتحقيق التشغيل الموثوق لأجهزة الكمبيوتر الضوئية، تم إنتاج مرحلات ثنائية الاستقرار بشكل تجريبي في الوقت الحالي.
من أجل تحسين موثوقية المرحلات في الطيران والفضاء، من المتوقع أن يتم تقليل معدل الفشل للمرحلات من 0.1PPM الحالية إلى 0.01PPM. تتطلب محطة الفضاء المأهولة الوصول إلى 0.001PPM. يجب أن تصل مقاومة الحرارة إلى أكثر من 200℃، ويجب أن تكون متطلبات مقاومة الاهتزاز أعلى من 490م/ث، وفي نفس الوقت، يجب أن تكون قادرة على تحمل إشعاع α -ray بمعدل 2.32×10(4)C/Kg. لتلبية متطلبات الفضاء، من الضروري تعزيز أبحاث الموثوقية وإنشاء خط إنتاج مخصص عالي الموثوقية.
تطوير مواد جديدة ذات هيكل خاص، مواد جزيئية جديدة، مواد مركبة عالية الأداء، مواد ضوئية إلكترونية، بالإضافة إلى مواد مغناطيسية تمتص الأكسجين، مواد مغناطيسية حساسة للحرارة، ومواد مغناطيسية لينة غير متبلورة له أهمية كبيرة في البحث والتطوير لأنواع جديدة من المرحلات، مرحلات الحرارة، ومرحلات الكهرومغناطيسية، ومن المؤكد أنها ستؤدي إلى ظهور مرحلات بمبادئ جديدة وتأثيرات جديدة.
مع تحسين تقنيات التصغير والتكنولوجيا الدقيقة. ستتطور المرحلات في اتجاه التصغير وتكنولوجيا التركيب السطحي بأبعاد ثنائية وثلاثية الأبعاد لا تتجاوز بضعة مليمترات. في الوقت الحاضر، حجم المرحلات التي تنتجها بعض الشركات المصنعة الدولية هو فقط 1/4 إلى 1/8 من حجمها قبل 5 إلى 10 سنوات. لأن عندما يتم تقليل حجم الجهاز الإلكتروني الكامل، تكون هناك حاجة إلى مرحلات أصغر لا يتجاوز ارتفاعها ارتفاع المكونات الإلكترونية الأخرى. لدى شركات تصنيع معدات الاتصالات طلب أكثر كثافة على المرحلات المدمجة. مرحل الإشارة الفائق الصغر من سلسلة BA الذي تنتجه شركة فوجيتسو تاكاميساوا اليابانية يقيس فقط 14.9(W)×7.4(D)×9.7(H)mm ويستخدم بشكل رئيسي في آلات الفاكس والمودمات، قادر على التعامل مع تقلبات الفولتية تصل إلى 3kV. حجم المرحلات السطحية من سلسلة AS التي أطلقتها هذه الشركة هو فقط 14(W)×9(D)×6.5(H)mm.
في مجال المرحلات الكهربائية، هناك حاجة خاصة إلى المرحلات الآمنة والموثوقة، مثل المرحلات عالية العزل. تحتوي مرحلات الطاقة من سلسلة JV التي أطلقتها FujitsuTaKamisawa من اليابان على خمسة مضخمات وتتبنى تصميمًا صغيرًا ذو مقطع عرضي عالي العزل. أبعادها هي 17.5(W)×10(D)×12.5(H)مم. نظرًا لاعتماد نظام عزل معزز بين الحركة والحافة الخارجية، تصل أدائها العازل إلى 5kV. استهلاك الطاقة لمرحلات الطاقة من سلسلة MR82 التي أطلقتها NEC من اليابان هو فقط 200mW.
تثبيت دوائر مختلفة مثل التضخيم، التأخير، القضاء على اهتزاز الاتصال، إطفاء القوس، التحكم عن بُعد والمنطق التراكمي داخل المرحل يمكن أن يمنحه المزيد من الوظائف. مع突破 تقنية SOP (الحزمة الصغيرة على الإنترنت)، قد يتمكن المصنعون من دمج المزيد والمزيد من الوظائف معًا. سيكون لمزيج المرحلات والميكروprocessors مجموعة أوسع من وظائف التحكم المتخصصة، مما يحقق ذكاءً عاليًا.
ستعزز ظهور تقنيات جديدة في مجموعات التطور التنافسي لمختلف أنواع المرحلات بمبادئ وأداء وهياكل وتطبيقات مختلفة. مدفوعة بالتقدم التكنولوجي، وجذب الطلب، وتطوير المواد الحساسة والوظيفية، ستتحسن أداء المرحلات الخاصة، مثل درجة الحرارة، والتردد الراديوي، والجهد العالي، والعزل العالي، والجهد الحراري المنخفض، ومرحلات التحكم غير الكهربائية، بشكل متزايد.
تاريخ المرحلات الكهرومغناطيسية (EMR) يمتد لأكثر من 150 عامًا منذ الاستخدام الأول لمرحلات الهاتف. مع تطور صناعة الإلكترونيات، وخاصة الاختراق في تقنية الربط البصري في أوائل السبعينيات، ظهرت المرحلات الحالة الصلبة (SSR، المعروفة أيضًا بالمرحلات الإلكترونية) كقوة قوية. مقارنةً بالمرحلات التقليدية، تتمتع بميزات مثل عمر خدمة طويل، هيكل بسيط، وزن خفيف وأداء موثوق. لا تحتوي المرحلات الحالة الصلبة على مفاتيح ميكانيكية وتتميز بخصائص مهمة مثل التوافق العالي مع المعالجات الدقيقة، السرعة العالية، مقاومة الصدمات، مقاومة الاهتزاز، وانخفاض التسرب. في الوقت نفسه، نظرًا لأن هذا المنتج لا يحتوي على جهات اتصال ميكانيكية ولا يولد ضوضاء كهرومغناطيسية، فلا حاجة لإضافة مكونات مثل المقاومات والمكثفات للحفاظ على الصمت. ومع ذلك، تتطلب المرحلات التقليدية هذه المكونات الإضافية. لذلك، غالبًا ما تكون المرحلات التقليدية ضخمة ومعقدة، ولها تكلفة نسبية عالية.
في المستقبل، سيكون التركيز في تطوير سوق المرحلات الصغيرة المغلقة على مرحلات TO-5 المتوافقة مع IC ومرحلات غطاء الكريستال 1/2. ستسرع المرحلات العسكرية من تحولها نحو الصناعة/التجارية. تمثل المرحلات العسكرية في الولايات المتحدة حوالي 20% من إجمالي المرحلات. يستمر سوق المرحلات العامة في التطور نحو أنواع أصغر، وأرق، ومغلفة بالبلاستيك. ستظل المرحلات الخاصة بالدوائر المطبوعة الصغيرة هي المنتجات الرئيسية في تطوير سوق المرحلات العامة. ستصبح المرحلات الحالة الصلبة أكثر استخدامًا، وستستمر أسعارها في الانخفاض، وستتحرك نحو موثوقية عالية، وحجم صغير، ومقاومة عالية لتأثير تيار الذبذبة وأداء مضاد للتداخل. سيستمر سوق المرحلات الشريطية في التوسع. ستظهر مجالات التطبيق والطلب على المرحلات المثبتة على السطح اتجاهًا تصاعديًا.