Elektronik-Industrie
Das Elektronik-Industrie ist der Wirtschaftssektor, der produziert elektronische Geräte. Es entstand im 20. Jahrhundert und ist heute eine der größten globalen Branchen. Die heutige Gesellschaft verwendet eine Vielzahl von elektronischen Geräten, die automatisierte oder halbautomatische Fabriken integriert werden, die von der Branche betrieben werden. Produkte werden hauptsächlich aus zusammengestellt von Metalloxid-Sämiewerk (Mos) Transistoren und integrierte Schaltkreise, letztere hauptsächlich von Photolithographie und oft auf Leiterplatten.
Die Größe der Branche, die Verwendung von giftigen Materialien und die Schwierigkeit des Recyclings haben zu einer Reihe von Problemen mit geführt elektronischer Abfall. Es wurden internationale Regulierung und Umweltgesetzgebung entwickelt, um die Probleme anzugehen.
Die Elektronikindustrie besteht aus verschiedenen Sektoren. Die zentrale treibende Kraft hinter der gesamten Elektronikindustrie ist die Halbleiterindustrie Sektor,[1] was einen Jahresumsatz von Over hat 481 Milliarden US -Dollar Ab 2018.[2] Der größte Branchensektor ist E-Commerce, was überzeugt wurde 29 Billionen Dollar 2017.[3] Das am häufigsten hergestellte elektronische Gerät ist das Metalloxid-Sämiener-Feld-Effekt-Transistor (MOSFET), erfunden 1959, das "Arbeitstier" der Elektronikindustrie.
Geschichte
Das Elektromotzahl begann im 19. Jahrhundert, was zur Entwicklung von Erfindungen wie zum Beispiel führte Gramaphone, Radio Sender, Empfänger und Fernsehen. Das Vakuumröhre wurde für frühe elektronische Geräte verwendet, bevor später weitgehend ersetzt wurde durch Halbleiterkomponenten als grundlegende Technologie der Branche.[4]
Die erste Arbeit Transistor, a Punktkontakttransistor, wurde erfunden von John Bardeen und Walter Houser Brattain bei Glockenlabors 1947, was zu erheblichen Forschungen im Bereich von führte fester Zustand Halbleiter In den 1950er Jahren.[5] Dies führte zur Entstehung der Heimunterhaltung Unterhaltungselektronik Branche ab den 1950er Jahren, hauptsächlich aufgrund der Bemühungen von Tokyo Tsushin Kogyo (jetzt Sony) bei der erfolgreichen Vermarktung der Transistor -Technologie für einen Massenmarkt mit erschwinglichem Massenmarkt Transistorradios und dann transistorisiert Fernseher.[6]
Das am häufigsten hergestellte elektronische Gerät ist das Metalloxid-Sämiener-Feld-Effekt-Transistor (MOSFET), erfunden von Mohamed M. Atalla und Dawon Kahng bei Bell Laboratories im Jahr 1959. Es ist das "Arbeitstier" der Elektronikindustrie mit MOSFET -Skalierung und Miniaturisierung Der Hauptgrund für das schnelle exponentielle Wachstum der elektronischen Halbleitertechnologie seit den 1960er Jahren.[7] Das MOSFET, das 99,9% von allen ausmacht Transistoren, ist das am weitesten verbreitete Gerät in der Geschichte,[8] mit geschätzten insgesamt 13 Sextillion (1,3 × 1022) MOSFets wurden zwischen 1960 und 2018 hergestellt.[8]
Die Branche beschäftigt eine große Anzahl von Elektronikingenieure und Elektroniktechniker Um elektrische und elektronische Geräte wie Kommunikationsgeräte, medizinische Überwachungsgeräte, Navigationsgeräte und zu entwerfen, zu entwickeln, zu testen, herzustellen, zu installieren und zu reparieren Computers. Gemeinsame Teile sind Steckverbinder, Systemkomponenten, Zellsysteme und Computerzubehör. Diese bestehen aus Legierungsstahl, Kupfer, Messing, Edelstahl, Kunststoff, Stahlrohre und anderen Materialien.[9]
Unterhaltungselektronik
Unterhaltungselektronik sind Produkte für den täglichen Gebrauch vorgesehen, meistens in Entertainment, Kommunikation und Büro Produktivität. Radio Übertragung Anfang des 20. Jahrhunderts brachte das erste große Verbraucherprodukt, den Rundfunkempfänger, mit. Spätere Produkte umfassen persönliche Computer, Telefone, Mp3-Player, Handys, Smartphones, Tontechnik, Fernseher, Taschenrechner, Geographisches Positionierungs System Kfz -Elektronik, Digitalkameras und Spieler und Rekorder, die Videomedien verwenden, z. DVDs, VCRS oder Camcorder. Zunehmend basieren diese Produkte auf digitalen Technologien und haben sich weitgehend mit der Computerindustrie in dem verschmolzen, was zunehmend als die bezeichnet wird Verbraucherung von Informationstechnologie.
Die CEA (Consumer Electronics Association) prognostizierte den Wert des jährlichen Umsatzs der Verbraucherelektronik in den USA 170 Milliarden Dollar in 2008.[10] Der globale jährliche elektronische Konsumverkauf wird voraussichtlich erreichen 2,9 Billionen US -Dollar in 2020.[11]
Auswirkungen auf die Umwelt
Elektrischer Abfall enthält gefährliche, wertvolle und knappe Materialien, und bis zu 60 Elemente finden sich in komplexer Elektronik.
Die Vereinigten Staaten und China sind die weltweiten Führer bei der Herstellung elektronischer Abfälle, die jedes Jahr etwa 3 Millionen Tonnen wegwerfen.[12] China ist auch nach wie vor ein großer E-Waste-Dumping-Boden für Industrieländer.[12] Das Unep Schätzen Sie, dass die produzierte Menge an E -Abfall - einschließlich Mobiltelefonen und Computern - in einigen Jahren in einigen Jahren um bis zu 500 Prozent steigen könnte Entwicklungsländerwie Indien.[13]
Das Erhöhung des Umweltbewusstseins hat zu Änderungen des Elektronikdesigns geführt, um giftige Materialien zu reduzieren oder zu beseitigen und den Energieverbrauch zu verringern. Das Einschränkung der Richtlinie mit gefährlichen Substanzen (ROHS) und Richtlinie über elektrische und elektronische Geräteabfälle (Weee) wurden von der freigelassen Europäische Kommission in 2002.
Größte Sektoren der Elektronikindustrie
Industriesektor | Jahresumsatz | Jahr | Ref |
---|---|---|---|
B2B E-Commerce (von Geschäft zu Geschäft)) | 25.516.000.000.000 USD | 2017 | [3] |
Tech -Industrie (Hightech) | 4.800.000.000.000 USD | 2018 | [14] |
Mobile Technologie | 3.900.000.000.000 USD | 2018 | [15] |
B2C E-Commerce (Business-to-Consumer)) | 3.851.000.000.000 USD | 2017 | [3] |
Unterhaltungselektronik | 1.712.900.000.000 USD | 2016 | [11] |
Halbleiterindustrie | 481.000.000.000 USD | 2018 | [2] |
Fernseh-Übertragung Dienstleistungen | 407.700.000.000 USD | 2017 | [16] |
Leistungselektronik | 216.000.000.000 USD | 2011 | [17] |
Tft Flüssigkristallanzeigen (TFT LCD)) | 141.000.000.000 USD | 2017 | [18] |
Videospiele | $ 137.900.000.000 | 2018 | [19] |
Heimvideo Filmindustrie | 55.700.000.000 USD | 2018 | [20] |
Musik Streaming und Musikdownloads | 11.200.000.000 USD | 2018 | [a] |
Liste der meistverkauften elektronischen Geräte
Elektronisches Gerät | Sendungen (Europäische Sommerzeit. Milliarden Einheiten) | Produktionsjahre enthalten | Ref | Produktart |
---|---|---|---|---|
Mosfet (MOS-Feldeffekttransistor) | 13.000.000.000.000 | 1964–2018 | [8] | Halbleiter |
Schwimmend-gate MOSFET (Flash-Speicher Zelle)) | 2.321.000.000.000 | 1992–1997, 2000–2018 | [b] | |
MOS -Kondensator (Dram Speicherzelle)) | 228.000.000.000 | 1965–2007, 2009–2013, 2018 | [c] | |
Diskret Halbleitervorrichtung | 5.041 | 1954–1957, 1966–1971, 2002–2018 | [d] | |
Integrierter Schaltkreis (IC) Chip | 4,044 | 1960–1997, 2000, 2002–2013, 2015–2018 | ||
Optoelektronisches Gerät | 1.112 | 2002–2013, 2016 | ||
Diskreter Transistor | 798 | 1954–1957, 1966–1971, 2011, 2013–2018 | ||
Analog integrierter Schaltkreis Chip | 635 | 2002–2013, 2016 | ||
Diskret Diode | 593 | 2011, 2013–2015 | [25] | |
Anwendungsspezifisches Standardprodukt (ASSP) | 541 | 2002–2013 | [d] | |
Power Transistor | 363 | 2011, 2013–2018 | [e] | |
MOS -Speicher Chip | 357 | 1992–1997, 2002–2013, 2016 | [d] | |
Logikvorrichtung | 250 | 2002–2013, 2016 | ||
Mikroprozessor (MPU) / Mikrocontroller (MCU) | 205 | 1971–1996, 2002–2014, 2016 | ||
Compact Disc (CD) | 200 | 1982–2007 | [28] | Verbraucher |
Flash-Speicher Chip | 197 | 1987–2018 | [b] | Halbleiter |
Thyristor | 189 | 2013–2015 | [29] | |
System-on-a-Chip (Soc) | 131 | 1976–2017 | [f] | |
Sensor / Aktuator | 87,7 | 2002–2013, 2016 | [d] | |
Bildschirmtreiber Chip | 53.3 | 2003–2009, 2017–2018 | [g] | |
Leuchtdiode (LED) | 50 | 2009 | [36] | |
Chipkarte (Integrierter Schaltkreis Karte) | 50 | 1977–2019 | [37] | Verbraucher |
CMOS -Bildsensor | 34.5 | 2007–2018 | [h] | Halbleiter |
SIM Karte (Universelle integrierte Leiterkarte)) | 34.1 | 1991–2018 | [ich] | Verbraucher |
Flachbildschirm (FPD) | 30.2 | 1999–2009, 2017–2018 | [j] | Verbraucher |
Audio -Kassettenband | 30 | 1963–2019 | [52] | |
Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) | 25.6 | 2002–2013 | [d] | Halbleiter |
Zahlungskarte | 22.1 | 1967–2018 | [53] | Verbraucher |
Digitale vielseitige Scheibe (DVD) | 20 | 1996–2012 | [54] | |
Handy | 19.4 | 1994–2018 | [l] | |
Smartphone | 10.1 | 2007–2018 | [k] | |
Video Kassette | 10 | 1976–2000 | [58][59] | |
Festplatte (HDD) | 9.15 | 1976–2018 | [60] | |
EMV (Chip & Pin) Clever Zahlungskarte | 8.2 | 1995–2019 | [37] | |
Transistorradio | 7 | 1954–2012 | [61] | |
Persönlicher Computer (PC) | 6.93 | 1975–2019 | [m] | |
NAND Flash -Speichercontroller Chip | 5 | 2007–2017 | [62] | Halbleiter |
RF CMOS (Radiofrequenz CMOs) Schalter | 5 | 2000–2017 | [63] | |
Flip Chip | 4.81 | 1997–2001 | [64] | |
Audio-Codec Soundchip | 3.78 | 2013 | [65] | |
Universeller Serienbus (USB) | 3.7 | 2011 | [31] | |
Videospielpatrone | 3.4 | 1983–2013 | [n] | Verbraucher |
Clever Zahlungskarte | 3.04 | 2018 | [37] | |
Fernsehgerät (Fernsehgerät) | 3 | 1936–2019 | [Ö] | |
Synchron Sram Speicherkarte | 2.7 | 1995–2015 | [71] | Halbleiter |
Grafikkarte (GPU) | 2 | 1996–2014 | [p] | Verbraucher |
Kurze Reichweite kabellos IC Chip | 1.67 | 2009 | [74] | Halbleiter |
Videospielkonsole | 1,58 | 1976–2019 | [q] | Verbraucher |
Laptop -Computer | 1.45 | 2010–2017 | [m] | |
DVD Spieler | 1.3 | 1996–2007 | [75] | |
Vakuumröhre | 1.3 | 1966–1970 | [76] | Vakuum |
Festnetztelefon | 1.26 | 1950–2005 | [77] | Verbraucher |
Tablet | 1.24 | 2010–2017 | [m] | |
USB -Controller | 1.2 | 1997–2011 | [31] | |
Desktop-Computer | 1.14 | 2010–2017 | [m] | |
Heimvideospielkonsole | 1.03 | 1976–2019 | [q] | |
CD-Player | 1 | 1982–2004 | [78] | |
Video Kassetten Rekorder (VCR) | 1 | 1976–2006 | [79] |
Siehe auch
- Unterhaltungselektronik
- Elektronisches Ingenieurwesen
- Elektronik
- Mikroelektronik
- Mosfet
- Integrierter Schaltkreis
- Nanoelektronik
- Leistungselektronik
- Halbleiter
- Silizium
- Technologie
Anmerkungen
- ^ Digitale Musik – 11,2 Milliarden US -Dollar[21]
- Streaming Audio – 8,9 Milliarden US -Dollar
- Bezahlte Downloads – 2,3 Milliarden US -Dollar
- ^ a b Sehen Flash -Speicher § Sendungen.
- ^ MOS -Kondensator (Dynamischer RAM Speicherzelle besteht aus Mosfet und MOS -Kondensator)
- ^ a b c d e Sehen Halbleiterindustrie § Sendungen.
- ^ Power Transistor:
- ^ System-on-a-Chip (Soc)
- Armarchitektur (1991–2017) - 130 Milliarde[30]
- Programmierbares System-on-Chip (2002–2011) - 1.1 Milliarde[31]
- ^ Bildschirmtreiber Chip:
- ^ CMOS -Bildsensor:
- ^ SIM Karte (Universelle integrierte Leiterkarte))
- ^ Flachbildschirm (FPD)
- 1999 - 2.3 Milliarde[45]
- 2000–2004 - 11,5 Milliarde (Europäische Sommerzeit.)
- 2005 - 3.177 Milliarde[46]
- 2006 - 3,5 Milliarde[47]
- Handy (2007) - 1,15 Milliarde[48]
- Mobiles Display (2008) - 1,6 Milliarde[49]
- Mobile Display (2009) - 1.3 Milliarde[50]
- Small-Medium Display (2017–2018)-5.681,2 Million[51]
- ^ a b Smartphone:
- ^ Handy:
- 1994–2010 – 10 Milliarde[55]
- Smartphone (2011–2018) - 9.401 Milliarde[k]
- ^ a b c d Sehen Marktanteil der Personalcomputeranbieter § Einheit Verkauf.
- ^ Videospielpatrone:
- Nintendo -Konsolen (1983–2013) - 2.910,72 Million[66]
- Sega Genesis/Mega Drive (1988–1997) - 490 Million (Europäische Sommerzeit.)[67][68]
- ^ Fernsehgerät (Fernsehgerät)
- 1936–1996 – 1 Milliarde[69]
- Fernseher mit Mediatek Bildschirmtreiber Chips (1997–2019) - 2 Milliarde[70]
- ^ Grafikkarte (GPU)
- ^ a b Sehen Liste der meistverkauften Spielekonsolen § Gesamtkonsolenverkäufe nach Unternehmen (Europäische Sommerzeit.)
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