Wat is micro-elektronica?
Micro-elektronica is een veld in de elektronica dat kleine of micro-componenten gebruikt om elektronica te produceren. Naarmate de vraag naar kleine en goedkopere apparaten groeit, blijft het veld groeien. De belangrijkste aandachtsgebieden zijn in het algemeen onderzoek, betrouwbaarheid en productie.
Gewoonlijk begint micro-elektronica met een geïntegreerd micro-elektronica-circuit dat een reeks elektrische componenten is die met elkaar zijn verbonden. De meest voorkomende componenten zijn transistoren, weerstanden, condensatoren en diodes. Transistors schakelen de elektriciteit in en uit, vergelijkbaar met een schakelaar. Weerstanden bepalen de hoeveelheid elektriciteit die door de stroom stroomt, zoals de volumeregeling op een televisie. Condensatoren concentreren de elektriciteit in één keer en dioden geven aan wanneer elektriciteit zal worden gebruikt.
Veel grote universiteiten in de Verenigde Staten doen onderzoek naar micro-elektronica. De meeste onderzoeken betreffen zowel hoe componenten kleiner kunnen worden gemaakt - zoals transistors en condensatoren - als ook wat de mogelijkheden zijn voor de kleinere componenten. Georgia Tech is gespecialiseerd in medische componenten zoals chirurgische hulpmiddelen en beeldvorming. Iowa State is gespecialiseerd in industrieel gebruik voor micro-elektronica, zoals mobiele telefoons en personal digital assistants (PDA's).
De betrouwbaarheid van micro-elektronica is een ander gebied van geconcentreerde inspanningen. Aangezien computers bij de meeste bedrijven betrokken zijn, is de betrouwbaarheid van de apparatuur meestal een topprioriteit. Dit is vooral belangrijk op medisch gebied waar kleine robotgereedschappen nu de plaats van de handen van de arts innemen tijdens een operatie. Met behulp van een robothand en het volgen van een videoscherm kan de arts operaties uitvoeren via een kleine laparoscopische incisie in plaats van de hele holte van de patiënt te openen.
Een ander gebied dat een hoge mate van betrouwbaarheid vereist, is de financiële sector. Omdat er steeds meer gegevens nodig waren, was het voorheen niet mogelijk om de hoeveelheid benodigde schijfruimte bij te houden. Met de verbeteringen in elektronica kan echter wat ooit hele kamers met mainframe-computers vulde, nu op een paar kleine draagbare apparaten worden opgeslagen.
Een laatste aandachtsgebied is het ontwerpen voor fabricage. Op het gebied van micro-elektronica is veel werk verzet om ervoor te zorgen dat de verschillende componenten inderdaad op printplaten kunnen worden geplaatst. De kleine afmetingen van componenten die worden gebruikt om micro-elektronica te vervaardigen, zijn meestal te klein voor mensen om efficiënt op printplaten te solderen.
Machines genaamd Surface Mount Technology (SMT) machines gebruiken robotica om elk onderdeel te plaatsen. Met deze machines kunnen per uur duizenden componenten worden geplaatst. Er wordt een programma in de machine geladen met een specifieke plek op elke printplaat waar de componenten moeten worden geplaatst. Het programma bepaalt waar de robotarmen elk onderdeel plaatsen. Deze automatisering maakt doorgaans het gehele productieproces efficiënter, wat ook de totale kosten verlaagt.