صناعة الإلكترونيات

صناعة الإلكترونيات هي الصناعة المسؤولة عن إنتاج الأجهزة الإلكترونية . وقد ظهرت في القرن العشرين، وهي اليوم من أكبر الصناعات العالمية . يستخدم المجتمع المعاصر مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والأجهزة المنزلية التي يعرفها معظم الناس. تقوم صناعة الإلكترونيات بتصنيع هذه الأجهزة في مصانع مؤتمتة بدورها بواسطة أنواع عديدة من الأجهزة الإلكترونية.

يتم تجميع المنتجات الإلكترونية اليوم بشكل أساسي من ترانزستورات أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOS) والدوائر المتكاملة ، ويتم تجميع الأخيرة بشكل رئيسي عن طريق الطباعة الضوئية وغالبًا على لوحات الدوائر المطبوعة .

تُجمّع لوحات الدوائر الإلكترونية بشكل أساسي باستخدام تقنية التثبيت السطحي ، والتي تتضمن عادةً وضع المكونات الإلكترونية آليًا على لوحات الدوائر باستخدام آلات الالتقاط والوضع . تُمكّن تقنية التثبيت السطحي وروبوتات الالتقاط والوضع من تجميع أعداد كبيرة من لوحات الدوائر بسرعة عالية .

أدى حجم هذه الصناعة، واستخدام المواد السامة، وصعوبة إعادة التدوير، إلى سلسلة من المشاكل المتعلقة بالنفايات الإلكترونية . وقد تم وضع لوائح دولية وتشريعات بيئية لمعالجة هذه المشاكل.

تتألف صناعة الإلكترونيات من فروع متعددة. وتُعد صناعة أشباه الموصلات القوة الدافعة الرئيسية وراء صناعة الإلكترونيات بأكملها ، ^{[ 1 ]} حيث بلغت مبيعاتها السنوية أكثر من 481 مليار دولار أمريكي اعتبارًا من عام 2018. ^{[ 2 ]}

بدأت صناعة الطاقة الكهربائية في القرن التاسع عشر، مما أدى إلى تطوير اختراعات مثل أجهزة الفونوغراف ، وأجهزة إرسال واستقبال الراديو ، والتلفزيون . استُخدمت الصمامات المفرغة في الأجهزة الإلكترونية المبكرة، قبل أن تحل محلها إلى حد كبير مكونات أشباه الموصلات كتقنية أساسية في هذه الصناعة. ^{[ 3 ]}

اخترع جون باردين ووالتر هاوزر براتين أول ترانزستور عامل ، وهو ترانزستور ذو نقطة تلامس ، في مختبرات بيل عام 1947، مما أدى إلى أبحاث مهمة في مجال أشباه الموصلات الصلبة خلال خمسينيات القرن العشرين. ^{[ 4 ]} وقد أدى ذلك إلى ظهور صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية للترفيه المنزلي بدءًا من خمسينيات القرن العشرين، ويعود الفضل في ذلك إلى حد كبير إلى جهود شركة طوكيو تسوشين كوجيو ( سوني حاليًا ) في تسويق تقنية الترانزستور بنجاح للسوق الجماهيري، من خلال أجهزة راديو ترانزستور بأسعار معقولة ، ثم أجهزة تلفزيون مزودة بتقنية الترانزستور . ^{[ 5 ]}

توظف هذه الصناعة أعدادًا كبيرة من مهندسي وفنيي الإلكترونيات لتصميم وتطوير واختبار وتصنيع وتركيب وإصلاح المعدات الكهربائية والإلكترونية، مثل معدات الاتصالات وأجهزة المراقبة الطبية ومعدات الملاحة والحواسيب . وتشمل الأجزاء الشائعة المصنعة الموصلات ومكونات الأنظمة وأنظمة الخلايا وملحقات الحواسيب، وتُصنع هذه الأجزاء من سبائك الصلب والنحاس والنحاس الأصفر والفولاذ المقاوم للصدأ والبلاستيك وأنابيب الصلب وغيرها من المواد. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

الإلكترونيات الاستهلاكية (أو المنتجات الاستهلاكية ) هي منتجات مصممة للاستخدام اليومي، وغالبًا ما تُستخدم في مجالات الترفيه والاتصالات والإنتاجية المكتبية . وقد أدى البث الإذاعي في أوائل القرن العشرين إلى ظهور أول منتج استهلاكي رئيسي، وهو جهاز استقبال البث. وتشمل المنتجات اللاحقة أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، والهواتف ، ومشغلات MP3 ، والهواتف المحمولة ، والهواتف الذكية ، ومعدات الصوت ، وأجهزة التلفزيون ، والآلات الحاسبة ، وأنظمة تحديد المواقع العالمية ( GPS) ، والإلكترونيات الخاصة بالسيارات ، والكاميرات الرقمية ، وأجهزة تشغيل وتسجيل الفيديو التي تستخدم وسائط الفيديو مثل أقراص DVD وأجهزة الفيديو الرقمية ( VCR) وكاميرات الفيديو . وقد أصبحت هذه المنتجات تعتمد بشكل متزايد على التقنيات الرقمية، واندمجت إلى حد كبير مع صناعة الكمبيوتر فيما يُعرف بشكل متزايد باسم " استهلاكية تكنولوجيا المعلومات" .

توقعت جمعية الإلكترونيات الاستهلاكية (CEA ) أن تتجاوز قيمة مبيعات الإلكترونيات الاستهلاكية السنوية في الولايات المتحدة 170 مليار دولار في عام 2008. ^{[ 8 ]} ومن المتوقع أن تصل مبيعات الإلكترونيات الاستهلاكية العالمية السنوية إلى 2.9 تريليون دولار بحلول عام 2020. ^{[ 9 ]}

الأجهزة الإلكترونية الاحترافية (المعروفة أيضًا بالإلكترونيات الصناعية أو الأجهزة ذات الجودة الاحترافية أو الموجهة للمحترفين ) هي أجهزة مصممة خصيصًا للمستخدمين الذين تتطلب احتياجاتهم التقنية ومعداتهم مستوى عالٍ من الكفاءة . في هذه الحالة، قد تكون التقنية المستخدمة أكثر تطورًا من تلك المتوفرة حاليًا في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية في السوق. تتميز الأجهزة الإلكترونية الاحترافية بمتانتها العالية مقارنةً بالأجهزة الاستهلاكية نظرًا لتركيزها على الأداء الوظيفي العالي وقلة اهتمامها بالتصميم أو المظهر الجمالي. ^{[ 10 ]}

تتميز هذه المعدات بقلة الترويج والتسويق، وتركز على المستهلكين التقنيين مثل الشركات. علاوة على ذلك، فإن مواصفاتها التقنية أعلى من مواصفات المستهلكين العاديين.

تحتوي النفايات الكهربائية على مواد خطرة وثمينة ونادرة، ويمكن العثور على ما يصل إلى 60 عنصرًا في الأجهزة الإلكترونية المعقدة.

تُعدّ الولايات المتحدة والصين من أكبر الدول المنتجة للنفايات الإلكترونية في العالم، حيث تُلقي كل منهما حوالي 3 ملايين طن سنويًا. ^{[ 11 ]} كما تُعتبر الصين أيضًا من أهمّ مكبات النفايات الإلكترونية للدول المتقدمة. ^{[ 11 ]} ويُقدّر برنامج الأمم المتحدة للبيئة أن كمية النفايات الإلكترونية المُنتجة - بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر - قد ترتفع بنسبة تصل إلى 500% خلال العقد القادم في بعض الدول النامية ، مثل الهند. ^{[ 12 ]}

أدى ازدياد الوعي البيئي إلى تغييرات في تصميم الأجهزة الإلكترونية لتقليل أو إزالة المواد السامة وخفض استهلاك الطاقة. وقد أصدرت المفوضية الأوروبية في عام 2002 توجيهات تقييد استخدام المواد الخطرة (RoHS) وتوجيهات نفايات المعدات الكهربائية والإلكترونية (WEEE).

• المجلس المشترك لهندسة أجهزة الإلكترونيات (JEDEC)
• ائتلاف المواطنة في صناعة الإلكترونيات
• صناعة الإلكترونيات العالمية: هل هي مثال صارخ على مصانع الاستغلال في القرن الحادي والعشرين ومُدمرة للبيئة؟، غاريت براون