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消费电子:可穿戴设备成为新增长点,5G 技术带来新动能
消费电子领域主要包括手机、可穿戴设备、个人笔记本电脑等终端电子产品的研发和生产。其中,智能手机是消费电子产品为重要的构成部分,而以 TWS 耳机为首的可穿戴设备近年来迎来爆发式增长,成为消费电子领域的新增长点。
智能手机方面,随着 5G 通讯技术的推广,智能手机出货量迎来新增长的空间。根据中国信息通信研究院发布的数据,5G 手机出货量增长,2021 年度全年,国内 5G 手机出货量达 2.66 亿部,同比增长 63.5%,占同期手机出货量的 75.9%。可穿戴设备方面,得益于芯片等关键电子元器件向微型化方向不断发展和加工工艺的提升,可穿戴设备近年来迎来了爆发式增长。可穿戴设备的出货量由 2016 年的 8,900 万部增加至 2020 年的 1.93 亿部,复合增长率为 21.35%,且预计 2025 年将达到 3.88 亿部。
电子元器件广泛应用于电子技术领域,涉及到通信、计算机、消费电子、航空航天、医疗保健、工业控制等众多领域。以下是电子元器件的一些常见类型和应用:
1)电容器:用于储存电能和滤波,应用于电源、放大器等电路中。
2) 电阻器:用于电路的电阻控制,应用于各种电路中。
3)电感器:用于储存磁能和滤波,应用于电源、调谐电路等中。
4)二管:用于电路中的整流、限制、开关等,应用于各种电子设备中。
5)三管:用于电子放大、开关等,应用于放大器、电源、数字电路等设备中。
6)集成电路:包括数字集成电路和模拟集成电路,应用于计算机、通信、工业控制、消费电子等领域。
7)晶振:用于电子设备时钟、定时等,应用于计算机、通信、消费电子等领域。
集成电路的结构和组成
集成电路(integratedcircuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高性方面迈进了一大步。
一般的,我们用由上而下的层级来认识集成电路,这样便于理解,也更有条理些。
系统级
以手机为例,整个手机是一个复杂的电路系统,它可以打电话、可以玩、可以听音乐、可以......它由多个芯片以及电阻、电感、电容相互连接而成,称为系统级。(当然,随着技术的发展,将一整个系统做在一个芯片上的技术也已经出现多年——SoC技术)
模块级
在整个系统中分为很多功能模块各司其职。有的管理电源,有的负责通信,有的负责显示,有的负责发声,有的负责统领全的计算,等等。我们称为模块级。这里面每一个模块都是一个宏大的领域,都聚集着无数人类智慧的结晶,也养活了很多公司。
寄存器传输级(RTL)
金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的出现,以优良的电学特性、的功耗IC领域。除了模拟电路中BJT还有身影外,基本上现在的集成电路都是由MOS管组成的了。同样的,由它也可以搭起来成千上万种电路。而且它本身也可以经过适当连接用来作电阻、电容等基本电路元件。MOSFET的电路符号。在实际工业生产中,芯片的制造,实际上就是成千上万个晶体管的制造过程。现实中制造芯片的层级顺序就要反过来了,从 底层的晶体管开始一层层向上搭建。基本上,按照“晶体管-》芯片-》电路板”的顺序,我们 终可以得到电子产品的核心部件——电路板。
汽车电子:新能源汽车成为重要增量
随着“碳中和”概念的提出,以及锂电池、能源管理等新能源技术的不断成熟,新能源汽车成为汽车电子行业增长的推动力。2021 年度全年,新能源汽车产量达354.5 万辆,同比增长 1.6 倍,占汽车产量的 13.59%。此外,新能源汽车行业已率先开始对包括自动驾驶、大数据等新技术进行深度融合,将集更多的传感线、芯片、控制权等电子元器件于一体,从而导致该行业对电子元器件的采购需求不断增加。