Branża elektroniczna - Electronics industry

Pracownicy fabryki elektroniki w Shenzhen w Chinach

Przemysł elektroniczny powstał w XX wieku i jest dziś jedną z największych światowych branż. Współczesne społeczeństwo korzysta z szerokiej gamy urządzeń elektronicznych zbudowanych w zautomatyzowanych lub półautomatycznych fabrykach obsługiwanych przez przemysł. Produkty są składane głównie z tranzystorów MOS ( metal-oxide-semiconductor ) i układów scalonych , przy czym te ostatnie są wykonywane głównie za pomocą fotolitografii i często na płytkach drukowanych .

Wielkość przemysłu i stosowanie materiałów toksycznych, a także trudność recyklingu doprowadziły do ​​szeregu problemów z odpadami elektronicznymi . W celu rozwiązania tych problemów opracowano międzynarodowe regulacje i przepisy dotyczące ochrony środowiska.

Przemysł elektroniczny składa się z różnych sektorów. Główną siłą napędową całego przemysłu elektronicznego jest sektor półprzewodników , którego roczna sprzedaż w 2018 r. wyniosła ponad 481 miliardów dolarów . Największym sektorem przemysłu jest e-commerce , który w 2017 r. wygenerował ponad 29 bilionów dolarów . Najszerzej produkowane urządzenie elektroniczne jest tranzystorem polowym typu metal-tlenek-półprzewodnik (MOSFET), wynalezionym w 1959 roku, który jest „koniem roboczym” przemysłu elektronicznego.

Historia

Przemysł elektroenergetyczny rozpoczął się w XIX wieku, co doprowadziło do rozwoju wynalazków, takich jak gramafony , nadajniki radiowe , odbiorniki i telewizja . Rurki próżniowe wykorzystano do pierwszych urządzeń elektronicznych, są w dużej mierze przed później wyparty przez elementy półprzewodnikowe jako podstawowej technologii branży.

Pierwszy roboczy tranzystor , o tranzystor ostrzowy , został wynaleziony przez John Bardeen i Walter Houser Brattain w Bell Laboratories w 1947 roku, które doprowadziły do znacznego badań w dziedzinie półprzewodnikowych półprzewodników w 1950. Doprowadziło to do powstania przemysłu elektroniki użytkowej w domowej rozrywce , począwszy od lat pięćdziesiątych, głównie dzięki wysiłkom Tokyo Tsushin Kogyo (obecnie Sony ) w udanej komercjalizacji technologii tranzystorowej na rynek masowy, z niedrogimi radiami tranzystorowymi, a następnie telewizorami tranzystorowymi .

Najszerzej produkowanym urządzeniem elektronicznym jest tranzystor polowy typu metal-tlenek-półprzewodnik (MOSFET), wynaleziony przez Mohameda M. Atallę i Dawona Kahnga w Bell Laboratories w 1959 roku. Jest to „ wół roboczy” przemysłu elektronicznego ze skalowaniem MOSFET i miniaturyzacja jest główną przyczyną gwałtownego wzrostu wykładniczego elektronicznej technologii półprzewodnikowej od 1960 roku. MOSFET, który stanowi 99,9% wszystkich tranzystorów , jest najczęściej produkowanym urządzeniem w historii, z szacunkową liczbą 13 sekstylionów (1,3 × 10 ²² ) MOSFETów wyprodukowanych w latach 1960-2018.  

Przemysł zatrudnia dużą liczbę inżynierów elektroników i techników elektroników do projektowania, opracowywania, testowania, produkcji, instalowania i naprawy sprzętu elektrycznego i elektronicznego, takiego jak sprzęt komunikacyjny, medyczne urządzenia monitorujące, sprzęt nawigacyjny i komputery . Produkowane części wspólne to złącza, komponenty systemowe, systemy ogniw, akcesoria komputerowe, a te wykonane są ze stali stopowej, miedzi, mosiądzu, stali nierdzewnej, plastiku, rurek stalowych i innych materiałów.

Elektroniki użytkowej

Elektronika użytkowa to produkty przeznaczone do codziennego użytku, najczęściej w rozrywce , komunikacji i pracy biurowej . Nadawanie radiowe na początku XX wieku przyniosło pierwszy duży produkt konsumencki, odbiornik radiowy. Późniejsze produkty obejmują komputery osobiste , telefony , odtwarzacze MP3 , telefony komórkowe , smartfony , sprzęt audio , telewizory , kalkulatory , elektronikę samochodową GPS , aparaty cyfrowe i odtwarzacze oraz nagrywarki wykorzystujące nośniki wideo , takie jak DVD , magnetowidy lub kamery . Coraz częściej te produkty stały oparte na technologiach cyfrowych, a także w znacznym stopniu połączone z branży komputerowej w tym, co jest coraz dalej konsumeryzacji z technologii informacyjnej .

CEA ( Consumer Electronics Association ) oszacowało, że wartość rocznej sprzedaży elektroniki użytkowej w Stanach Zjednoczonych w 2008 r. wyniesie ponad 170 miliardów dolarów . Oczekuje się, że do 2020 r. globalna roczna sprzedaż elektroniki użytkowej osiągnie 2,9 biliona dolarów .

Wpływ na środowisko

Odpady elektryczne zawierają niebezpieczne, ale także cenne i rzadkie materiały, aw złożonej elektronice można znaleźć do 60 elementów.

Stany Zjednoczone i Chiny są światowymi liderami w produkcji odpadów elektronicznych, z których każdy wyrzuca rocznie około 3 milionów ton. Chiny pozostają również głównym wysypiskiem e-odpadów dla krajów rozwiniętych. UNEP szacują, że ilość odpadów elektronicznych produkowanych - w tym telefony komórkowe i komputery - może wzrosnąć nawet o 500 procent w ciągu następnej dekady w niektórych krajach rozwijających się , takich jak Indie.

Rosnąca świadomość ekologiczna doprowadziła do zmian w projektowaniu elektroniki w celu zmniejszenia lub wyeliminowania materiałów toksycznych i zmniejszenia zużycia energii. Dyrektywa w sprawie ograniczenia stosowania substancji niebezpiecznych (RoHS) oraz dyrektywa w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE) zostały wydane przez Komisję Europejską w 2002 roku.

Największe sektory przemysłu elektronicznego

Lista najlepiej sprzedających się urządzeń elektronicznych

Zobacz też

• Elektroniki użytkowej
• Inżynieria elektroniczna
• Elektronika
• Mikroelektronika
• MOSFET
• Układ scalony
• Nanoelektronika
• Elektronika mocy
• Półprzewodnik
• Krzem
• Technologia

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• Wspólna Rada Inżynierii Urządzeń Elektronowych (JEDEC)
• Koalicja Obywatelska Przemysłu Elektronicznego
• Globalny przemysł elektroniczny: plakatowe dziecko z warsztatów XXI wieku i grabieży środowiska? , Garrett Brown