Industria electrónica

La industria electrónica es una rama de la industria manufacturera que produce componentes y productos electrónicos para otros sectores industriales y comerciales y para el consumo doméstico. Surgió en el siglo XX y representa una de las industrias más grandes del mundo. La sociedad contemporánea utiliza una variedad de dispositivos electrónicos construidos de forma manual, semiautomática o automática. Los productos se basan principalmente en dispositivos semiconductores como transistores de tipo MOS ( Metal Oxide Semiconductor) y circuitos integrados , montados en placas de circuito impreso .

La industria electrónica se divide en varios sectores, siendo el principal el de los dispositivos semiconductores . [1] [2] El sector en mayor expansión es el del comercio electrónico . [3] El componente electrónico más producido en el mundo es el transistor MOSFET , inventado en 1959. El tamaño de la industria y el uso de materiales a veces tóxicos crea el problema de los equipos eléctricos y electrónicos de desecho .

Historia

La industria eléctrica se inició en el siglo XIX , con el desarrollo de la industria metalmecánica y de electrodomésticos como gramófonos eléctricos , radios y televisores . El dispositivo activo precursor del transistor fue la válvula termoiónica utilizada en los primeros días de la electrónica, antes de ser reemplazada por el uso de materiales semiconductores en dispositivos semiconductores . [4]

El primer transistor , el transistor de contacto puntual , fue inventado por John Bardeen y Walter Houser Brattain en Bell Laboratories en 1947, quienes estaban investigando la electrónica de estado sólido en ese momento . [5] Esto contribuyó al desarrollo de la electrónica de consumo en la sociedad de la década de 1950 ; un ejemplo es Tokyo Tsushin Kogyo ( Sony ) con la introducción de radios y televisores de transistores . [6]

El dispositivo electrónico más fabricado es el transistor MOSFET , inventado por Mohamed M. Atalla y Dawon Kahng en Bell Laboratories en 1959. Este dispositivo versátil, discreto o miniaturizado, permitió que la industria se desarrollara en la década de 1960. [7] El MOSFET, que representa el 99,9 % de todos los transistores producidos, es el dispositivo más utilizado en la historia de la industria electrónica, con un estimado de 13  sextillones (1,3 × 10 22 ) de MOSFET producidos entre 1960 y 2018.

A través de la ingeniería electrónica se desarrollan componentes electrónicos y dispositivos completos con funciones específicas en los más dispares sectores, entre los que destaca la producción de ordenadores . Los componentes electrónicos pueden ser activos y pasivos, desde la resistencia hasta el microprocesador . [8]

Electrónica de consumo

La electrónica de consumo representa productos de uso cotidiano en el ámbito del entretenimiento y la comunicación . La radiodifusión comenzó en las primeras décadas del siglo XX y dio paso al sector, con dispositivos que funcionaban con válvulas termoiónicas . En tiempos posteriores, se introdujeron el teléfono , la computadora personal y el teléfono móvil , así como la televisión , los sistemas de alta fidelidad y luego las cámaras y videocámaras digitales , las consolas de videojuegos , etc. La transición de la electrónica analógica a la electrónica digital ha permitido la mejora y difusión de las tecnologías de la información .

La Consumer Electronics Association (CEA ) estima ventas en 2008 de más de US$ 170 mil millones sólo en los Estados Unidos. [9] Se espera que las ventas globales en 2020 sean de US $ 29 billones. [10]

Efectos sobre el medio ambiente

Los residuos eléctricos o electrónicos contienen diversos elementos químicos, hasta 60 diferentes, a menudo altamente tóxicos , algunos de los cuales son reciclables . Estados Unidos y China son los países más grandes en la creación de este tipo de residuos con 3 millones de toneladas anuales. [11] [11] El PNUMA estima que los desechos eléctricos electrónicos pueden quintuplicarse durante la próxima década en países en desarrollo como la India. [12]

En Europa, las directivas de protección y control ambiental fueron emitidas con el estándar comunitario RoHS y el estándar comunitario WEEE por la Comisión Europea en 2002.

Principales sectores de la industria electrónica

Sector Ingresos Año Árbitro
Comercio electrónico B2B ( empresa a empresa ) $ 25,516,000,000,000 2017 [3]
Alta tecnología $ 4 800 000 000 000 2018 [13]
Tecnología móvil $ 3 900 000 000 000 2018 [14]
Comercio electrónico B2C ( de empresa a consumidor ) $ 3 851 000 000 000 2017 [3]
Electrónica de consumo $ 1,712,900,000,000 2016 [10]
Dispositivos semiconductores $ 481,000,000,000 2018 [2]
Televisión $ 407 700 000 000 2017 [15]
Electrónica de potencia $ 218,000,000,000 2011 [dieciséis]
LCD TFT $ 141,000,000,000 2017 [17]
Videojuego $ 137,900,000,000 2018 [18]
Video casero $ 55 700 000 000 2018 [19]
Transmisión $ 11,200,000,000 2018

Los dispositivos electrónicos más vendidos del mundo

Lista de componentes electrónicos y dispositivos electrónicos por número de ventas (al menos  mil millones de unidades)
Dispositivo electronico Ventas
(estimadas en miles de millones de unidades) 		Años de producción Árbitro Tipo
MOSFET (transistor de efecto de campo MOS) 13,000,000,000,000 1964-2018 [20] Semiconductor
MOSFET de puerta flotante ( memoria flash ) 2,321,000,000,000 1992–1997, 2000–2018 [N 1]
Capacidad de MOS ( DRAM ) 228,000,000,000 1965–2007, 2009–2013, 2018 [N 2]
Dispositivo de componente discreto / semiconductor 5.041 1954–1957, 1966–1971, 2002–2018 [N 3]
Chip de circuito integrado (IC) 4.044 1960–1997, 2000, 2002–2013, 2015–2018
Dispositivos optoelectrónicos 1.112 2002-2013, 2016
Transistor discreto 798 1954–1957, 1966–1971, 2011, 2013–2018
Chip de circuito integrado analógico 635 2002-2013, 2016
diodo discreto 593 2011, 2013–2015 [24]
Producto estándar específico de la aplicación (ASSP) 541 2002-2013 [N 3]
Transistor de potencia 363 2011, 2013–2018 [N 4]
Memoria de chip MOS 357 1992–1997, 2002–2013, 2016 [N 3]
puerta lógica 250 2002-2013, 2016
Microprocesador (MPU) / Microcontrolador (MCU) 205 1971–1996, 2002–2014, 2016
Disco compacto (CD) 200 1982-2007 [27] Consumidor
chip de memoria flash 197 1987–2018 [N 1] Semiconductor
tiristor 189 2013-2015 [28]
Sistema en un chip (SoC) 131 1976-2017 [N 5]
Sensores / Actuadores 87.7 2002-2013, 2016 [N 3]
Chip de controlador de pantalla 53.3 2003–2009, 2017–2018 [N 6]
Diodo emisor de luz (LED) 50 2009 [35]
Tarjeta inteligente ( tarjeta de circuito integrado ) 50 1977-2019 [36] Consumidor
Sensores de imagen CMOS 34.5 2007-2018 [N 7] Semiconductor
Tarjeta SIM ( tarjeta de circuito integrado universal ) 34.1 1991-2018 [N 8] Consumidor
Pantalla plana (FPD) 30.2 1999–2009, 2017–2018 [N 9] Consumidor
Casete compacto 30 1963-2019 [51]
Circuito integrado de aplicación específica (ASIC) 25.6 2002-2013 [N 3] Semiconductor
Tarjeta de pago 22.1 1967-2018 [52] Consumidor
Disco versátil digital (DVD) 20 1996-2012 [53]
Teléfono móvil 19.4 1994-2018 [Nº 11]
teléfono inteligente 10.1 2007-2018 [N 10]
cintas de video 10 1976-2000 [57] [58]
Unidad de disco duro (HDD) 9.15 1976-2018 [59]
Tarjeta de pago inteligente EMV ( Chip & PIN ) 8.2 1995-2019 [36]
Radio de transistores 7 1954-2012 [60]
Computadora personal (PC) 6.93 1975-2019 [Nº 12]
Chip controlador de memoria flash NAND 5 2007-2017 [61] Semiconductor
Interruptor RF CMOS ( Radio CMOS ) 5 2000-2017 [62]
voltear chip 4.81 1997-2001 [63]
Códec de chip de sonido de audio 3.78 2013 [64]
Bus serie universal (USB) 3.7 2011 [30]
cartucho de videojuego 3.4 1983-2013 [Nº 13] Consumidor
tarjeta de pago inteligente 3.04 2018 [36]
Televisión (televisión) 3 1936-2019 [Nº 14]
Memoria semiconductora síncrona SRAM 2.7 1995-2015 [70] Semiconductor
Unidad de procesamiento de gráficos (GPU) 2 1996-2014 [Nº 15] Consumidor
Chip IC inalámbrico de corto alcance 1.67 2009 [73] Semiconductor
Consola de videojuegos 1.58 1976-2019 [Nº 16] Consumidor
Ordenador portátil 1.45 2010-2017 [Nº 12]
Reproductor de DVD 1.3 1996-2007 [74]
Válvula termoiónica 1.3 1966-1970 [75] Vacío
Teléfono fijo 1.26 1950-2005 [76] Consumidor
Tableta 1.24 2010-2017 [Nº 12]
controlador USB 1.2 1997-2011 [30]
computadora de escritorio 1.14 2010-2017 [Nº 12]
Consola de videojuegos para el hogar 1.03 1976-2019 [Nº 16]
reproductor de CD 1 1982-2004 [77]
videograbadora (videograbadora) 1 1976-2006 [78]

Notas

  1. ^ a b Ver plantilla: enlace de sección .
  2. ^ Capacidad MOS ( RAM dinámica con condensadores MOSFET y MOS)
    • 1965-2007 - alrededor de 1 exabyte ) [21] - 8 quintillones de células  
    • 2009–2013 - 113,6  mil millones de gigabits [22] - 113,6  quintillones de células
    • 2018 - 106,34  mil millones de gigabits [23] - 106,34  quintillones de células
  3. ^ a b c d e Ver plantilla: enlace de la sección .
  4. ^ Transistor de potencia :
    • 2011, 2013–2014 - 137  mil millones [24]
    • 2015 - 52  mil millones [25]
    • 2016-2018: 174 300  millones [26]
  5. ^ Sistema en un chip (SoC)
    • Arquitectura ARM (1991-2017) - 130  mil millones [29]
    • Sistema en chip programable (2002-2011): 1100  millones [30]
  6. ^ Chip de controlador de pantalla :
  7. ^ Sensor de imagen CMOS :
    • 2007-2017:  alrededor de 29 millones [37]
    • 2018 - 5500  millones [38]
  8. ^ Tarjeta SIM ( tarjeta de circuito integrado universal )
    • 1991–2013 - 7  mil millones [39]
    • 2014 - 5200  millones [40]
    • 2015 - 5.400  millones [41]
    • 2016 - 5.400  millones [42]
    • 2017-2018: 11 070  millones [43]
  9. ^ Pantalla de panel plano (FPD)
    • 1999 - 2300  millones [44]
    • 2000–2004 - aproximadamente 11.500  millones)
    • 2005 - 3177  millones [45]
    • 2006 - 3.500  millones [46]
    • Teléfono móvil (2007) - 1150  millones [47]
    • Pantalla móvil (2008) - 1600  millones [48]
    • Pantalla móvil (2009) - 1300  millones [49]
    • Pantalla pequeña-mediana (2017-2018): 5681,2  millones [50]
  10. ^ a b Teléfono inteligente :
    • 2007–2010 - 731  millones [55]
    • 2011–2013 - 2122  millones [55]
    • 2014-2015: 2690  millones [56]
    • 2016-2018: 4589  millones [55]
  11. ^ Teléfono móvil :
  12. ^ a b c d Ver plantilla: enlace de la sección .
  13. ^ Cartucho de videojuego :
    • Consolas de Nintendo (1983–2013): 2.910,72  millones [65]
    • Sega Genesis / Mega Drive (1988-1997): alrededor de 490  millones [66] [67]
  14. ^ Aparato de televisión (aparato de televisión)
    • 1936-1996 -  mil millones [68]
    • Televisores con chips de controlador de pantalla MediaTek (1997-2019): 2 mil millones [69] 
  15. ^ Unidad de procesamiento de gráficos (GPU)
  16. ^ a b Ver Plantilla: Enlace de sección aprox.
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