Elektroniikkateollisuus - Electronics industry
Elektroniikkateollisuuden syntynyt 1900-luvulla ja on nykyään yksi maailman suurimmista teollisuuden. Nykyaikainen yhteiskunta käyttää laajaa valikoimaa elektronisia laitteita, jotka on rakennettu alan toimiviin automaattisiin tai puoliautomaattisiin tehtaisiin. Tuotteet ovat pääasiassa kootaan metalli-oksidi-puolijohde (MOS) transistorit ja integroituja piirejä , jälkimmäinen pääasiassa valolitografialla ja usein piirilevyjä .
Teollisuuden koko ja myrkyllisten materiaalien käyttö sekä kierrätyksen vaikeus ovat johtaneet useisiin elektroniikkajätteen ongelmiin . Kansainvälistä sääntelyä ja ympäristölainsäädäntöä on kehitetty ongelmien ratkaisemiseksi.
Elektroniikkateollisuus koostuu useista sektoreista. Koko elektroniikkateollisuuden keskeinen liikkeellepaneva voima on puolijohdeteollisuus , jonka vuotuinen liikevaihto on yli 481 miljardia dollaria vuodesta 2018. Suurin toimiala on sähköinen kaupankäynti , joka tuotti vuonna 2017 yli 29 biljoonaa dollaria . on vuonna 1959 keksitty metallioksidi-puolijohdekenttävaikutransistori (MOSFET), joka on elektroniikkateollisuuden "työhevonen".
Historia
Sähköalalla alkoi 19. vuosisadalla, joka johti kehitystä keksintöjen kuten gramaphones , radio- lähettimiä, vastaanottimia ja televisio . Imuputki on käytetty varhaisen elektronisia laitteita, ennen kuin jälkimmäinen on pääosin syrjäyttää puolijohdekomponenttien kuin olennainen tekniikka alan.
Ensimmäisenä arkipäivänä transistori , joka on piste-kontakti transistori , keksi John Bardeen ja Walter Houser Brattain on Bell Laboratories 1947, mikä johti merkittävästi tutkimuksen alalla solid-state- puolijohteiden 1950-luvulla. Tämä johti kotiviihteen kulutuselektroniikkateollisuuden syntymiseen 1950 -luvulta lähtien, suurelta osin Tokion Tsushin Kogyon (nykyään Sony ) ponnistelujen ansiosta menestyksekkäästi kaupallistamalla transistoritekniikka massamarkkinoille edullisilla transistoriradioilla ja sitten transistorisoiduilla televisioilla .
Laajimmin valmistettu elektroninen laite on metallioksidi-puolijohdekenttävaikutransistori (MOSFET), jonka keksivät Mohamed M. Atalla ja Dawon Kahng Bell Laboratoriesissa vuonna 1959. Se on elektroniikkateollisuuden "työhevonen", jossa on MOSFET-skaalaus ja pienentäminen on ensisijainen syy elektronisen puolijohdetekniikan nopeaan eksponentiaaliseen kasvuun 1960 -luvulta lähtien. MOSFET, jonka osuus on 99,9% kaikista transistoreista , on historian laajimmin valmistettu laite, ja arviolta 13 sekstiljoonaa (1,3 × 10 22 ) MOSFET -laitetta on valmistettu vuosina 1960--2018 .
Alalla työskentelee suuri määrä elektroniikkainsinöörejä ja elektroniikkateknikoita suunnitella, kehittää, testata, valmistaa, asentaa ja korjata sähkö- ja elektroniikkalaitteita, kuten viestintälaitteita, lääketieteellisiä valvontalaitteita, navigointilaitteita ja tietokoneita . Yleisimpiä valmistettuja osia ovat liittimet, järjestelmän osat, kennojärjestelmät, tietokonetarvikkeet, ja ne on valmistettu seosteräksestä, kuparista, messingistä, ruostumattomasta teräksestä, muovista, teräsputkista ja muista materiaaleista.
Viihde-elektroniikka
Viihde -elektroniikka on jokapäiväiseen käyttöön tarkoitettuja tuotteita, useimmiten viihdettä , viestintää ja toimistojen tuottavuutta. Radiolähetys 1900 -luvun alussa toi ensimmäisen suuren kuluttajatuotteen, lähetinvastaanottimen. Myöhempiin tuotteisiin kuuluvat henkilökohtaiset tietokoneet , puhelimet , MP3 -soittimet , matkapuhelimet , älypuhelimet , äänilaitteet , televisiot , laskimet , GPS -autoelektroniikka , digitaalikamerat ja soittimet ja tallentimet, jotka käyttävät videotallenteita, kuten DVD -levyjä , videonauhureita tai videokameroita . Yhä nämä tuotteet ovat perustuu digitaaliseen teknologiaan ja ovat pitkälti sulautui tietokone teollisuudessa, mitä on yhä kutsutaan kuluttajalähtöisestä ja tietotekniikan .
CEA ( Consumer Electronics Association ) ennusti kulutuselektroniikan vuosittaisen myynnin Yhdysvalloissa olevan yli 170 miljardia dollaria vuonna 2008. Maailmanlaajuisen kulutuselektroniikan vuotuisen myynnin odotetaan nousevan 2,9 biljoonaan dollariin vuoteen 2020 mennessä.
Vaikutukset ympäristöön
Sähköjäte sisältää vaarallisia mutta myös arvokkaita ja niukkoja materiaaleja ja jopa 60 elementtiä löytyy monimutkaisesta elektroniikasta.
Yhdysvallat ja Kiina ovat maailman johtavia elektroniikkajätteen tuottajia, joista kukin heittää pois noin 3 miljoonaa tonnia vuodessa. Kiina on edelleen merkittävä kehittyneiden maiden sähköisen jätteen kaatopaikka. UNEP arvioi, että määrä e-jätteen tuotetaan - kuten matkapuhelimia ja tietokoneita - saattavat nousta jopa 500 prosenttia seuraavan kymmenen vuoden aikana joissakin kehitysmaissa , kuten Intiassa.
Ympäristötietoisuuden lisääminen on johtanut muutoksiin elektroniikan suunnittelussa myrkyllisten materiaalien vähentämiseksi tai poistamiseksi ja energiankulutuksen vähentämiseksi. RoHS-direktiivi (RoHS) sekä sähkö- ja elektroniikkalaiteromudirektiivi (SER) joita vapautuu Euroopan komission vuonna 2002.
Suurimmat elektroniikkateollisuuden alat
Teollisuussektori | Vuotuiset tulot | Vuosi | Viite |
---|---|---|---|
B2B -verkkokauppa ( yritysten välinen ) | 25 516 000 000 000 dollaria | 2017 | |
Teknologiateollisuus (huipputekniikka) | 4 800 000 000 000 dollaria | 2018 | |
Mobiilitekniikka | 3 900 000 000 000 dollaria | 2018 | |
B2C -verkkokauppa ( yrityksiltä kuluttajille ) | 3 851 000 000 000 dollaria | 2017 | |
Viihde-elektroniikka | 1 712 900 000 000 dollaria | 2016 | |
Puolijohdeteollisuus | 481 000 000 000 dollaria | 2018 | |
Televisiolähetykset palvelut | 407 700 000 000 dollaria | 2017 | |
Tehoelektroniikka | 216 000 000 000 dollaria | 2011 | |
TFT -nestekidenäytöt ( TFT LCD ) | 141 000 000 000 dollaria | 2017 | |
Videopelit | 137 900 000 000 dollaria | 2018 | |
Kotivideo elokuvateollisuus | 55 700 000 000 dollaria | 2018 | |
Musiikin suoratoisto ja musiikin lataaminen | 11 200 000 000 dollaria | 2018 |
Luettelo myydyimmistä elektroniikkalaitteista
Elektroninen laite | Lähetykset ( arviolta miljardia yksikköä) |
Tuotantovuodet mukaan lukien | Viite | Tuotetyyppi |
---|---|---|---|---|
MOSFET (MOS-kenttävaikutransistori) | 13.000.000.000.000 | 1964–2018 | Puolijohde | |
Kelluva-portin MOSFET ( flash-muisti solu ) | 2 321 000 000 000 | 1992–1997, 2000–2018 | ||
MOS -kondensaattori ( DRAM -muistikenno ) | 228 000 000 000 | 1965–2007, 2009–2013, 2018 | ||
Erillinen puolijohdelaite | 5 041 | 1954–1957, 1966–1971, 2002–2018 | ||
Integroitu piiri (IC) -piiri | 4044 | 1960–1997, 2000, 2002–2013, 2015–2018 | ||
Optoelektroninen laite | 1112 | 2002–2013, 2016 | ||
Erillinen transistori | 798 | 1954–1957, 1966–1971, 2011, 2013–2018 | ||
Analoginen integroitu piirisiru | 635 | 2002–2013, 2016 | ||
Erillinen diodi | 593 | 2011, 2013–2015 | ||
Sovelluskohtainen vakiotuote (ASSP) | 541 | 2002–2013 | ||
Tehotransistori | 363 | 2011, 2013–2018 | ||
MOS-muisti siru | 357 | 1992–1997, 2002–2013, 2016 | ||
Logiikkalaite | 250 | 2002–2013, 2016 | ||
Mikroprosessori (MPU) / mikrokontrolleri (MCU) | 205 | 1971–1996, 2002–2014, 2016 | ||
CD -levy (CD) | 200 | 1982–2007 | Kuluttaja | |
Flash-muisti siru | 197 | 1987–2018 | Puolijohde | |
Tyristori | 189 | 2013–2015 | ||
System-on-a-chip (SoC) | 131 | 1976–2017 | ||
Anturi / toimilaite | 87,7 | 2002–2013, 2016 | ||
Näytönohjaimen siru | 53.3 | 2003–2009, 2017–2018 | ||
Valodiodi (LED) | 50 | 2009 | ||
Älykortti ( integroitu piirikortti ) | 50 | 1977–2019 | Kuluttaja | |
CMOS -kuvakenno | 34,5 | 2007–2018 | Puolijohde | |
SIM -kortti ( universaali integroitu piirikortti ) | 34.1 | 1991–2018 | Kuluttaja | |
Litteä näyttö (FPD) | 30.2 | 1999–2009, 2017–2018 | Kuluttaja | |
Äänikasetti | 30 | 1963–2019 | ||
Sovelluskohtainen integroitu piiri (ASIC) | 25.6 | 2002–2013 | Puolijohde | |
Maksukortti | 22.1 | 1967–2018 | Kuluttaja | |
Monipuolinen digitaalinen levy (DVD) | 20 | 1996–2012 | ||
Kännykkä | 19.4 | 1994–2018 | ||
Älypuhelin | 10.1 | 2007–2018 | ||
Video kasetti | 10 | 1976–2000 | ||
Kiintolevyasema (HDD) | 9.15 | 1976–2018 | ||
EMV ( Chip & PIN ) älykäs maksukortti | 8.2 | 1995–2019 | ||
Transistoriradio | 7 | 1954–2012 | ||
Henkilökohtainen tietokone (PC) | 6.93 | 1975–2019 | ||
NAND -flash -muistiohjaimen siru | 5 | 2007–2017 | Puolijohde | |
RF CMOS ( radiotaajuinen CMOS ) -kytkin | 5 | 2000–2017 | ||
Käännä siru | 4.81 | 1997–2001 | ||
Äänikoodekin äänisiru | 3.78 | 2013 | ||
Universal Serial Bus (USB) | 3.7 | 2011 | ||
Videopelikasetti | 3.4 | 1983–2013 | Kuluttaja | |
Älykäs maksukortti | 3.04 | 2018 | ||
Televisio (TV) | 3 | 1936–2019 | ||
Synkroninen SRAM -muistisiru | 2.7 | 1995–2015 | Puolijohde | |
Grafiikkaprosessori (GPU) | 2 | 1996–2014 | Kuluttaja | |
Lyhyen kantaman langaton IC- siru | 1.67 | 2009 | Puolijohde | |
Videopelikonsoli | 1.58 | 1976–2019 | Kuluttaja | |
Kannettava tietokone | 1.45 | 2010–2017 | ||
DVD-soitin | 1.3 | 1996–2007 | ||
Elektroniputki | 1.3 | 1966–1970 | Tyhjiö | |
Lankapuhelin | 1.26 | 1950–2005 | Kuluttaja | |
Tabletti tietokone | 1.24 | 2010–2017 | ||
USB -ohjain | 1.2 | 1997–2011 | ||
Pöytätietokone | 1.14 | 2010–2017 | ||
Kotivideopelikonsoli | 1.03 | 1976–2019 | ||
CD-soitin | 1 | 1982–2004 | ||
Videonauhuri (VCR) | 1 | 1976–2006 |
Katso myös
- Viihde-elektroniikka
- Sähkötekniikka
- Elektroniikka
- Mikroelektroniikka
- MOSFET
- Integroitu virtapiiri
- Nanoelektroniikka
- Tehoelektroniikka
- Puolijohde
- Pii
- Tekniikka