Quais as alternativas para o uso de semicondutores na indústria?
Para que servem os semicondutores na indústria
Os semicondutores desempenham um papel fundamental na indústria de várias maneiras, devido às suas propriedades únicas de condução elétrica.
Aqui estão algumas das principais aplicações dos semicondutores na indústria:
1. Eletrônica
Os semicondutores são a base da eletrônica moderna.
Eles são usados em dispositivos como transistores, diodos e circuitos integrados para controlar o fluxo de corrente elétrica e amplificar sinais.
Isso possibilita a criação de dispositivos eletrônicos, como computadores, smartphones, TVs, rádios e muitos outros.
2. Tecnologia de comunicação
Semicondutores desempenham um papel vital na indústria de telecomunicações.
Eles são usados em dispositivos como modems, roteadores, amplificadores de sinal e antenas para transmitir e receber informações por meio de sinais de rádio e fibra óptica.
3. Energia solar
Painéis solares são feitos de materiais semicondutores, como o silício, que convertem a energia da luz solar em eletricidade. Essa aplicação ajuda a produzir energia limpa e renovável.
4. Controle de processos industriais
Semicondutores são usados em sensores e controladores para monitorar e controlar processos industriais, como a temperatura, pressão, umidade e fluxo de líquidos. Isso é essencial em muitas indústrias, incluindo a automobilística e a química.
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5. Eletrônica de potência
Semicondutores de potência são usados em dispositivos de controle de energia, como inversores, retificadores e conversores, para regular e distribuir eletricidade de maneira eficiente em aplicações industriais, comerciais e residenciais.
6. Automação industrial
Controladores programáveis e microcontroladores baseados em semicondutores são amplamente utilizados para automatizar processos industriais, aumentando a eficiência e a precisão.
7. Medicina
Semicondutores desempenham um papel importante em dispositivos médicos, como aparelhos de ressonância magnética, equipamentos de imagem médica e sensores biomédicos.
8. Transporte
Semicondutores são usados em veículos modernos para controlar sistemas de ignição, freios antitravamento (ABS), airbags, sistemas de entretenimento e muito mais.
9. Aeroespacial
Semicondutores são cruciais em sistemas de navegação, comunicação e controle de aeronaves e espaçonaves.
10. Pesquisa científica
Em laboratórios de pesquisa, semicondutores são frequentemente usados em equipamentos de medição e detecção, como espectrômetros e detectores de radiação.
Essas são apenas algumas das muitas aplicações dos semicondutores na indústria.
Sua versatilidade e capacidade de controlar a corrente elétrica tornaram-nos componentes essenciais em uma ampla gama de tecnologias e processos industriais.
A Crise dos Chips: o que aconteceu com a produção de semicondutores da indústria?
A “crise dos chips”, foi também conhecida como “a crise de semicondutores”, refere-se a situação global em que a oferta de chips semicondutores, especialmente chips de microprocessadores e componentes eletrônicos relacionados, não conseguiu acompanhar a demanda crescente.
Essa crise teve várias causas e impactos significativos em diversas indústrias. Aqui estão as principais causas relacionadas à crise dos chips:
📈 Demanda crescente: A demanda por semicondutores aumentou substancialmente nos últimos anos devido a uma variedade de fatores, incluindo a expansão da eletrônica de consumo, a crescente digitalização de setores industriais, a inteligência artificial, os veículos elétricos e a Internet das Coisas (IoT).
💉 Pandemia de COVID-19: A pandemia causou perturbações significativas nas operações das fábricas de semicondutores em todo o mundo. Lockdowns, escassez de mão de obra e medidas de segurança levaram a atrasos na produção e interrupções na cadeia de suprimentos.
⚙️ Desafios de fabricação: A produção de chips é altamente complexa e requer instalações de fabricação de alta tecnologia. A capacidade de produção não acompanhou o ritmo da demanda, resultando em gargalos na cadeia de suprimentos.
💣 Concentração da indústria: A indústria de semicondutores é dominada por um pequeno número de empresas líderes. Quando essas empresas enfrentam problemas de produção, a capacidade global é afetada.
Impactos da crise dos chips no mercado
💸 Aumento de preços: A escassez de chips levou a aumentos significativos nos preços dos produtos eletrônicos, como laptops, smartphones, consoles de jogos e veículos.
⏱️ Atrasos na produção: Muitas indústrias, incluindo a automobilística e a eletrônica de consumo, enfrentaram atrasos na produção devido à falta de componentes semicondutores.
📉 Perda de receita: Empresas de diversos setores perderam receita devido à interrupção da produção e à incapacidade de atender à demanda dos consumidores.
🦺 Impacto na segurança nacional: A dependência de fabricantes estrangeiros de semicondutores levantou preocupações sobre a segurança nacional em alguns países, levando a um foco renovado na produção doméstica de chips.
Para enfrentar essa crise, governos e empresas têm tomado medidas para aumentar a capacidade de produção, incentivar investimentos em fabricação de semicondutores, diversificar a cadeia de suprimentos e promover a pesquisa e desenvolvimento de tecnologias de semicondutores mais avançadas.
A crise dos chips destacou a importância crítica desses componentes na economia global e trouxe à tona questões importantes sobre a segurança e a resiliência das cadeias de suprimentos globais.
Perspectivas e desafios para os próximos 15 anos
Um roteiro tecnológico para a indústria de semicondutores começou como um esforço nacional nos Estados Unidos em 1992.
Seis anos depois, este esforço tornou-se uma atividade internacional com as principais regiões globais participando na definição do roteiro, que agora é chamado de Roteiro Internacional.
As organizações que editam o ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors) são as Associações da Indústria de Semicondutores (ou afiliações correspondentes) dos EUA, Europa, Japão, Coreia e Taiwan.
Além da indústria de semicondutores, proprietária do ITRS, há também representantes da indústria fornecedora de equipamentos e materiais, institutos de pesquisa e consórcios internacionais de pesquisa que participam do trabalho de roadmapping.
No total, mais de 800 especialistas participam na definição do roteiro. e a missão do ITRS é a definição dos requisitos tecnológicos de curto e longo prazo para a indústria de semicondutores, bem como a descrição de potenciais soluções técnicas para atender a essas necessidades.
Existem doze Grupos de Trabalho Técnico Internacional (ITWGs) ativos na definição do roteiro. Estes doze ITWGs cobrem áreas de foco da tecnologia de semicondutores, como:
Design e Teste;
Processamento Front-End;
Interconexão;
Litografia;
Integração de Processos.
Confira mais informações acadêmicas que mostram os principais pontos de atenção para a perspectiva do mercado de semicondutores:
Quais as alternativas para o uso de semicondutores na indústria?
A repentina retomada da economia mundial depois do fechamento das fábricas no mundo todo em 2020 devido à pandemia, tem se somado ao aumento da demanda global por aparelhos eletrônicos pelos consumidores presos em casa em razão do isolamento social.
Na tentativa de não interromper a produção pela escassez de semicondutores, algumas indústrias fazem a estocagem, outras recorrem a processos jurídicos, buscam fabricantes menores, produzem itens analógicos ou criam módulos menos digitalizados – mas até o momento, não temos uma alternativa ao uso dos processadores, o que tem deixado a indústria global em estado de alerta.
Grandes indústrias do Brasil e profissionais renomados no mercado de inovação bateram um papo com o FIEMG Lab para esclarecer essa demanda e suas expectativas.
Confira no INDTalks, com Alessandro Cunha – Senior Field Application Engineer da AVNET, Eric Fabris – CTO Superintendente de Pesquisa e Desenvolvimento da CEITEC S.A, Erica Shwambach – Business development New business & corporate planning e Mariana Schifani – Supply Chain, ambas da Stellantis, Tamires Berno – Engenheira de Inovação da Iochpe-Maxion S.A.
