10 Xu hướng và đổi mới hàng đầu của ngành điện tử năm 2024

Ngành công nghiệp sản xuất điện tử đang phát triển nhanh chóng nhờ tận dụng những tiến bộ công nghệ mới nhất trong quy trình chế tạo và thiết kế linh kiện. Các xu hướng và đổi mới hàng đầu của ngành điện tử bao gồm việc sử dụng vật liệu tiên tiến, điện tử hữu cơ và thu nhỏ. Bên cạnh đó, các công nghệ đột phá như Trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT) cho phép thực hành sản xuất thông minh và cũng là động lực tăng trưởng cho ngành.

1. Vật liệu điện tử tiên tiến

Ngành công nghiệp bán dẫn đã phụ thuộc vào silicon trong nhiều thập kỷ, nhưng vẫn có giới hạn về mức độ bạn có thể khắc, in thạch bản và tạo mẫu cho vật liệu silicon. Kết quả là, sự đổi mới nhằm nâng cao hiệu suất của mạch tích hợp đang đến từ các vật liệu và kiến ​​trúc mới.

Các công ty khởi nghiệp và mở rộng quy mô đang phát triển các chất thay thế silicon và các vật liệu bán dẫn hoặc vật liệu tổng hợp khác như graphene và vật liệu nano để có hiệu suất và hiệu quả cao. Đây là một trong những xu hướng và đổi mới hàng đầu của ngành điện tử hàng đầu trong năm 2024.

2. Điện tử hữu cơ

Điện tử hữu cơ mang lại lợi thế lớn so với điện tử vô cơ truyền thống. Chúng tiết kiệm chi phí, linh hoạt, không hòa tan, trong suốt về mặt quang học, nhẹ và tiêu thụ điện năng thấp. Ngoài ra, nhận thức về phát triển bền vững và sản xuất thân thiện với môi trường ngày càng tăng đã thu hút các nhà sản xuất lựa chọn thiết bị điện tử hữu cơ. Thiết kế mạch với các thành phần vi sinh vật hoặc sản xuất các thiết bị bằng vật liệu có thể phân hủy sinh học và tái chế được coi là xu hướng sản xuất điện tử tiếp theo.

Hơn nữa, việc ứng dụng vật liệu hữu cơ để sản xuất các thiết bị điện tử cho phép các nhà sản xuất điện tử sử dụng nguyên liệu thô an toàn hơn, ít hơn và dồi dào hơn. Do đó, nó tạo ra cơ hội kinh doanh mới cho các công ty và điều này chắc chắn sẽ mang lại cho họ lợi thế cạnh tranh về lâu dài. Đây là một trong những xu hướng và đổi mới hàng đầu của ngành điện tử hàng đầu trong năm 2024.

>>> Xem thêm: Cách trở thành Nhà phát triển giao diện người dùng: Kỹ năng, vai trò, mức lương

3. Trí tuệ nhân tạo

Các giải pháp hỗ trợ AI đang trở nên phổ biến trong mọi lĩnh vực. AI tác động đến sự phát triển của ngành sản xuất chất bán dẫn theo hai cách, một bằng cách xây dựng nhu cầu về các linh kiện điện tử cải tiến có khả năng AI và hai là bằng cách tăng cường quy trình thiết kế và sản xuất sản phẩm. Các phương pháp thông thường có những hạn chế trong việc định hình lại chu trình phát triển sản phẩm, cải tiến quy trình thiết kế sản phẩm và giảm thiểu các khuyết tật. Nhưng việc ứng dụng AI đang giải quyết được tất cả những hạn chế này.

Việc thực hiện bảo trì dự đoán trong dây chuyền sản xuất cũng cho phép nhà sản xuất giảm thời gian ngừng hoạt động. Do đó, trí tuệ nhân tạo là một trong những công nghệ quan trọng nhất trong xu hướng sản xuất điện tử.

4. Internet vạn vật

Sự phát triển nhanh chóng của Internet of Things thể hiện cơ hội chưa từng có cho ngành sản xuất thiết bị điện tử IoT. Nó đánh giá lại quá trình chế tạo và quản lý các hoạt động được cho là khó đạt được bằng các phương pháp thông thường. Nói cách khác, IoT cho phép các máy sản xuất điện tử tự xử lý và lưu trữ dữ liệu trong khi được kết nối kỹ thuật số.

Cũng cần phải cải tiến liên tục trong việc chế tạo cảm biến vì cảm biến là thành phần chính hỗ trợ các ứng dụng IoT. Hơn nữa, quá trình chuyển đổi sang các thiết bị hỗ trợ 5G đòi hỏi phải có chip cải tiến, hoàn hảo với kiến ​​trúc hiệu quả hơn với chi phí thấp hơn. Đây là một trong những xu hướng và đổi mới hàng đầu của ngành điện tử hàng đầu trong năm 2024.

5. Hệ thống nhúng

Hệ thống nhúng là một phần không thể thiếu của bất kỳ thiết bị điện tử nào hiện nay và nó có vai trò quan trọng trong việc quyết định tốc độ, bảo mật, kích thước và sức mạnh của thiết bị. Vì chúng ta đang trong giai đoạn chuyển tiếp của một thế giới được kết nối nên có nhu cầu cao về các hệ thống nhúng.

Vì vậy, lĩnh vực thiết kế và sản xuất các hệ thống như vậy đang trải qua nhiều đổi mới để cải thiện hiệu suất, khả năng bảo mật và kết nối. Hơn nữa, trong các cơ sở sản xuất điện tử, các hệ thống này rất hữu ích để tăng cường khả năng kiểm soát và giám sát máy móc.

6. Điện tử in

In các linh kiện điện tử trên nền bán dẫn là cách hiệu quả nhất để giảm chi phí chung của quá trình sản xuất. Vì vậy, các nhà sản xuất luôn cố gắng giải quyết thách thức này bằng cách tìm kiếm những công nghệ mới và tiến bộ trong công nghệ in thông thường.

Không giống như các chất bán dẫn truyền thống sử dụng các dây cực nhỏ làm mạch điện, thiết bị điện tử in 3D dựa vào mực dẫn điện và thường là màng dẻo. Hơn nữa, những tiến bộ trong công nghệ in cho phép lĩnh vực điện tử lai linh hoạt có đủ động lực. Do đó, các công ty khởi nghiệp và mở rộng quy mô đang phát triển các giải pháp cho công nghệ in tiên tiến.

7. Bao bì IC tiên tiến

Trong những năm gần đây, việc đóng gói chip đã trở thành chủ đề nóng cùng với thiết kế chip. Cách truyền thống để mở rộng quy mô thiết bị dựa trên định luật Moore ngày nay có những hạn chế. Cách khác để tận dụng lợi ích của việc mở rộng quy mô là đặt nhiều thiết bị phức tạp vào một gói nâng cao. Vì vậy, các nhà sản xuất chất bán dẫn phát triển các công nghệ đóng gói vi mạch tiên tiến mới để cung cấp khả năng tích hợp silicon lớn hơn trong các gói ngày càng thu nhỏ.

Công ty khởi nghiệp này cũng cho phép các nhà sản xuất cung cấp khả năng tùy chỉnh và cải thiện năng suất bằng cách xếp chồng các thành phần mô-đun theo chiều dọc. Ngoài ra, bao bì IC tiên tiến còn tối ưu hóa quá trình sản xuất để cân bằng nhu cầu của khách hàng với chi phí tổng thể. Đây là một trong những xu hướng và đổi mới hàng đầu của ngành điện tử hàng đầu trong năm 2024.

8. Điện tử thu nhỏ

Việc thu nhỏ cho phép sử dụng thiết bị điện tử trong một số lĩnh vực ứng dụng mới. Đặc biệt, các ứng dụng trong ngành chăm sóc sức khỏe và ô tô có những hạn chế về không gian khi triển khai các thiết bị cụ thể. Trước đây, khái niệm thu nhỏ bị giới hạn bởi khả năng xử lý, màn hình và pin thực tế của chúng chứ không phải bởi các thiết bị điện tử tích hợp.

Có những đổi mới đang diễn ra nhằm tạo ra các linh kiện điện tử nhỏ nhất có thể bằng cách duy trì tốc độ, độ tin cậy và hiệu quả. Một khía cạnh quan trọng khác của việc thu nhỏ là sự tích hợp ngày càng nhiều tính năng vào một thành phần duy nhất. Ví dụ, cảm biến nanonet và FET là một vài phát triển gần đây trong các linh kiện điện tử thu nhỏ.

>>> Đọc thêm: Số liệu thống kê trí tuệ nhân tạo hàng đầu bạn nên biết vào năm 2023

9. In 3D

Sản xuất bồi đắp trong ngành điện tử giúp loại bỏ sự cần thiết của bảng mạch phẳng. Nó cho phép thiết kế và hình dạng sáng tạo mới mà các phương tiện thông thường không thể sản xuất được. Máy in 3D cũng chế tạo các linh kiện điện tử như một bộ phận đơn lẻ, liên tục, tạo ra các thiết bị điện tử có đầy đủ chức năng một cách hiệu quả mà không cần hoặc ít cần lắp ráp.

Do đó, việc thực hiện xu hướng sản xuất thiết bị điện tử này sẽ tăng tốc độ tạo mẫu, mang lại khả năng tùy chỉnh hàng loạt và phân cấp sản xuất các bộ phận. Nhìn chung, công nghệ in 3D giúp sản xuất linh kiện điện tử ở dạng thiết kế 3D chứ không chỉ 2D, với những cách xếp chồng mạch mới. Đây là một trong những xu hướng và đổi mới hàng đầu của ngành điện tử hàng đầu trong năm 2024.

10. Công nghệ nhập vai

Có sự phụ thuộc cao vào lực lượng lao động con người trong các giai đoạn khác nhau của sản xuất điện tử. Có khả năng xảy ra lỗi do con người và nó chắc chắn ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất tổng thể. Việc áp dụng các công nghệ nhập vai là một giải pháp hiệu quả để vượt qua những thách thức này. Các giải pháp như vậy kiểm tra các đối tượng thiết kế ở mọi quy mô có thể, từ đó loại bỏ các khiếm khuyết của sản phẩm ở giai đoạn thiết kế.

Cụ thể, họ phát hiện các lỗi thiết kế trong mạch điện cũng như các lỗi sản xuất phổ biến, từ mảnh vụn, miếng hàn bị thiếu và thiết bị đầu cuối bị thiếu trước khi chế tạo. Ngoài ra, nó còn hỗ trợ đào tạo nhân sự, phát triển nguyên mẫu và bảo trì lắp ráp, đồng thời cho phép người vận hành trực quan hóa quy trình công việc.

>>> Đăng ký tìm hiểu chi tiết các khóa học CNTT của FUNiX tại đây:

Tham khảo chuỗi bài viết liên quan:

5 Điểm đáng chú ý tại khóa học lập trình trực tuyến FPT – FUNiX

Từ A-Z chương trình học FUNiX – Mô hình đào tạo lập trình trực tuyến số 1 Việt Nam

Lý do phổ biến khiến học viên nước ngoài chọn FUNiX

5 Ứng dụng của machine learning quan trọng trong công cuộc chuyển đổi số

9 Xu hướng học máy hàng đầu tính đến 2025

Nguyễn Cúc

Nguồn tham khảo: startus-insights