Elektronický průmysl - Electronics industry

Pracovníci v továrně na elektroniku v čínském Šen -čenu

Elektronický průmysl vznikla v 20. století a dnes je jedním z největších světových průmyslových odvětví. Současná společnost využívá obrovské množství elektronických zařízení postavených v automatizovaných nebo poloautomatizovaných továrnách provozovaných průmyslem. Výrobky jsou primárně sestaveny z tranzistorů oxidů kovů a polovodičů (MOS) a integrovaných obvodů , které jsou převážně fotolitografie a často na deskách s plošnými spoji .

Velikost průmyslu a používání toxických materiálů, jakož i obtížnost recyklace vedly k řadě problémů s elektronickým odpadem . Ve snaze vyřešit tyto problémy byla vyvinuta mezinárodní regulace a legislativa v oblasti životního prostředí.

Elektronický průmysl se skládá z různých odvětví. Ústřední hybnou silou celého elektronického průmyslu je sektor polovodičového průmyslu , který má od roku 2018 roční tržby přes 481 miliard USD . Největším průmyslovým odvětvím je elektronický obchod , který v roce 2017 vygeneroval přes 29 bilionů dolarů . Nejrozšířenější elektronické zařízení je tranzistor s efektem pole s oxidem kovu a polovodičem (MOSFET), vynalezený v roce 1959, který je „pracovním koněm“ elektronického průmyslu.

Dějiny

Elektrické energie průmysl začal v 19. století, který vedl k vývoji vynálezů, jako gramaphones , rozhlasové vysílače, přijímače a televizi . Elektronka byl použit pro časné elektronických zařízení, před později byl do značné míry nahrazen polovodičových součástek jako základní technologie průmyslu.

První funkční tranzistor , bodový tranzistor , vynalezli John Bardeen a Walter Houser Brattain v Bell Laboratories v roce 1947, což vedlo v 50. letech k významnému výzkumu v oblasti polovodičů v pevné fázi . To vedlo ke vzniku průmyslu domácí zábavy spotřební elektroniky začíná v roce 1950, a to především díky úsilí Tokia Tsushin Kogyo (nyní Sony ) v úspěšném komercializaci tranzistorové technologie pro masový trh, s cenově dostupnými tranzistorovými rádii a poté tranzistorovými televizory .

Nejrozšířenějším elektronickým zařízením je tranzistor s efektem pole na bázi oxidu kovu a polovodiče (MOSFET), který vynalezli Mohamed M. Atalla a Dawon Kahng ve společnosti Bell Laboratories v roce 1959. Je to „pracovní kůň“ elektronického průmyslu, přičemž škálování MOSFET a miniaturizace je hlavním důvodem rychlého exponenciálního růstu technologie elektronických polovodičů od 60. let minulého století. MOSFET, který představuje 99,9% všech tranzistorů , je nejrozšířenějším zařízením v historii, přičemž v letech 1960 až 2018 bylo vyrobeno odhadem celkem 13 sextillionů (1,3 × 10 22 ) MOSFETů.  

Průmysl zaměstnává velké množství inženýrů elektroniky a techniků elektroniky pro návrh, vývoj, testování, výrobu, instalaci a opravy elektrických a elektronických zařízení, jako jsou komunikační zařízení, lékařská monitorovací zařízení, navigační zařízení a počítače . Společnými vyráběnými částmi jsou konektory, systémové součásti, buněčné systémy, počítačové příslušenství, které jsou vyrobeny z legované oceli, mědi, mosazi, nerezové oceli, plastu, ocelových trubek a dalších materiálů.

Spotřební elektronika

Spotřební elektronika jsou výrobky určené pro každodenní použití, nejčastěji v oblasti zábavy , komunikace a kancelářské produktivity. Rozhlasové vysílání na počátku 20. století přineslo první hlavní spotřební produkt, rozhlasový přijímač. Mezi pozdější produkty patří osobní počítače , telefony , MP3 přehrávače , mobilní telefony , chytré telefony , audio zařízení , televize , kalkulačky , automobilová elektronika GPS , digitální fotoaparáty a přehrávače a rekordéry využívající video média jako DVD , VCR nebo videokamery . Stále častěji se tyto výrobky staly na základě digitálních technologií, a do značné míry se spojil s počítačovém průmyslu v čem je stále označován jako konzumerizace z oblasti informačních technologií .

CEA ( Consumer Electronics Association ) předpokládá, že hodnota ročního prodeje spotřební elektroniky ve Spojených státech bude v roce 2008 vyšší než 170 miliard USD . Očekává se, že do roku 2020 dosáhne celosvětový roční prodej spotřební elektroniky 2,9 bilionu USD .

Účinky na životní prostředí

Elektroodpad obsahuje nebezpečné, ale také cenné a vzácné materiály a ve složité elektronice lze najít až 60 prvků.

Spojené státy a Čína jsou světovými lídry v produkci elektronického odpadu, z nichž každý ročně vyhodí asi 3 miliony tun. Čína také zůstává hlavním vysypávacím místem pro elektronický odpad pro vyspělé země. UNEP odhaduje, že množství elektronického odpadu se vyrábí - včetně mobilních telefonů a počítačů - by mohla vzrůst až o 500 procent v příštích deseti letech v některých rozvojových zemích , jako je Indie.

Zvyšování povědomí o životním prostředí vedlo ke změnám v konstrukci elektroniky s cílem omezit nebo odstranit toxické materiály a snížit spotřebu energie. RoHS (RoHS) a směrnice o odpadních elektrických a elektronických zařízeních (OEEZ) byly vydané Evropskou komisí v roce 2002.

Největší odvětví elektronického průmyslu

Průmyslová oblast Roční příjem Rok Ref
B2B e-commerce ( business-to-business ) 25 516 000 000 000 $ 2017
Technický průmysl (high tech) 4 800 000 000 000 $ 2018
Mobilní technologie 3 900 000 000 000 $ 2018
B2C e-commerce ( business-to-consumer ) 3 851 000 000 000 $ 2017
Spotřební elektronika 1 712 900 000 000 USD 2016
Polovodičový průmysl 481 000 000 000 $ 2018
Televizního vysílání služby 407 700 000 000 $ 2017
Výkonová elektronika 216 000 000 000 $ 2011
TFT displeje s tekutými krystaly ( TFT LCD ) 141 000 000 000 $ 2017
Videohry 137 900 000 000 $ 2018
Domácí video filmový průmysl 55 700 000 000 $ 2018
Streamování hudby a stahování hudby 11 200 000 000 $ 2018

Seznam nejprodávanějších elektronických zařízení

Seznam elektronických zařízení podle počtu zásilek (nejméně 1  miliarda vyrobených kusů)
Elektronické zařízení Zásilky
( odhad miliard jednotek)
Včetně let výroby Ref Typ výrobku
MOSFET (tranzistor s efektem pole MOS) 13 000 000 000 000 1964–2018 Polovodič
Plovoucí brána MOSFET ( buňka flash paměti ) 2 321 000 000 000 1992–1997, 2000–2018
Kondenzátor MOS ( paměťová buňka DRAM ) 228 000 000 000 1965–2007, 2009–2013, 2018
Diskrétní polovodičové zařízení 5041 1954–1957, 1966–1971, 2002–2018
Integrovaný obvod (IC) čip 4,044 1960–1997, 2000, 2002–2013, 2015–2018
Optoelektronické zařízení 1112 2002–2013, 2016
Diskrétní tranzistor 798 1954–1957, 1966–1971, 2011, 2013–2018
Analogový integrovaný obvodový čip 635 2002–2013, 2016
Diskrétní dioda 593 2011, 2013–2015
Standardní produkt specifický pro aplikaci (ASSP) 541 2002–2013
Výkonový tranzistor 363 2011, 2013–2018
Paměťový čip MOS 357 1992–1997, 2002–2013, 2016
Logické zařízení 250 2002–2013, 2016
Mikroprocesor (MPU) / Mikroprocesor (MCU) 205 1971–1996, 2002–2014, 2016
Kompaktní disk (CD) 200 1982–2007 Spotřebitel
Flash paměťový čip 197 1987–2018 Polovodič
Tyristor 189 2013–2015
System-on-a-chip (SoC) 131 1976–2017
Senzor / akční člen 87,7 2002–2013, 2016
Čip ovladače displeje 53,3 2003–2009, 2017–2018
Světelná dioda (LED) 50 2009
Smart karta ( karta s integrovaným obvodem ) 50 1977–2019 Spotřebitel
Obrazový snímač CMOS 34,5 2007–2018 Polovodič
SIM karta ( univerzální karta s integrovaným obvodem ) 34,1 1991–2018 Spotřebitel
Plochý displej (FPD) 30.2 1999–2009, 2017–2018 Spotřebitel
Zvuková kazeta 30 1963–2019
Integrovaný obvod specifický pro aplikaci (ASIC) 25.6 2002–2013 Polovodič
Platební karta 22.1 1967–2018 Spotřebitel
Univerzální digitální disk (DVD) 20 1996–2012
Mobilní telefon 19.4 1994–2018
Chytrý telefon 10.1 2007–2018
Video kazeta 10 1976–2000
Jednotka pevného disku (HDD) 9.15 1976–2018
Inteligentní platební karta EMV ( Chip & PIN ) 8.2 1995–2019
Transistorové rádio 7 1954–2012
Osobní počítač (PC) 6,93 1975–2019
Čip řadiče NAND flash paměti 5 2007–2017 Polovodič
Přepínač RF CMOS ( radiofrekvenční CMOS ) 5 2000–2017
Flip chip 4,81 1997–2001
Zvukový čip zvukového kodeku 3,78 2013
Univerzální sériová sběrnice (USB) 3.7 2011
Kazeta pro videohry 3.4 1983–2013 Spotřebitel
Inteligentní platební karta 3,04 2018
Televizor (TV) 3 1936–2019
Synchronní paměťový čip SRAM 2.7 1995–2015 Polovodič
Jednotka pro zpracování grafiky (GPU) 2 1996–2014 Spotřebitel
Bezdrátový IC čip krátkého dosahu 1,67 2009 Polovodič
Herní konzole 1,58 1976–2019 Spotřebitel
Přenosný počítač 1,45 2010–2017
DVD přehrávač 1.3 1996–2007
Elektronka 1.3 1966–1970 Vakuum
Telefon na pevnou linku 1.26 1950–2005 Spotřebitel
Tabletový počítač 1.24 2010–2017
USB řadič 1.2 1997–2011
Stolní počítač 1.14 2010–2017
Domácí video herní konzole 1,03 1976–2019
CD přehrávač 1 1982–2004
Videorekordér (VCR) 1 1976–2006

Viz také

Poznámky

Reference

externí odkazy