Hva er mikroelektronikk?

Mikroelektronikk er et felt innen elektronikk som bruker små eller mikrokomponenter for å produsere elektronikk. Når etterspørselen etter små og rimeligere enheter vokser, fortsetter feltet å utvide. De viktigste fokusområdene er generelt forskning, pålitelighet og produksjon.

Vanligvis begynner mikroelektronikk med en integrert mikroelektronikkrets som er et sett med elektriske komponenter koblet sammen. De vanligste komponentene er transistorer, motstander, kondensatorer og dioder. Transistorer slår og slår av strømmen, lik en bryter. Motstander kontrollerer mengden strøm som strømmer gjennom strømmen, for eksempel volumkontrollen på et fjernsyn. Kondensatorer konsentrerer strømmen for bruk på en gang, og dioder dirigeres når strømmen skal brukes.

Mange store universiteter i USA forsker på mikroelektronikk. De fleste studier involverer både hvordan man gjør komponenter mindre - som transistorer og kondensatorer - og også hva mulighetene er for de mindre komponentene. Georgia Tech spesialiserer seg på medisinske komponenter som kirurgiske verktøy og bildebehandling. Iowa State spesialiserer seg på industriell bruk for mikroelektronikk, for eksempel mobiltelefoner og personlige digitale assistenter (PDA).

Påliteligheten til mikroelektronikk er et annet område med konsentrert innsats. Siden datamaskiner er involvert i de fleste virksomheter, er påliteligheten til utstyret førsteprioritet. Dette er spesielt viktig i det medisinske feltet hvor bittesmå robotverktøy nå tar plassen til legenes hender i kirurgi. Ved å bruke en robothånd og følge en videoskjerm, er legen i stand til å utføre operasjoner gjennom et lite laparoskopisk snitt i stedet for å åpne opp pasientens hele hulrom.

Et annet område som krever en høy grad av pålitelighet er i finansnæringen. Med mer og mer data som trengs, var det tidligere ikke mulig å følge med mengden nødvendig diskplass. Med forbedringene innen elektronikk kan imidlertid det som på en gang fylte hele rom med stordatamaskiner nå lagres på noen få små håndholdte enheter.

Et siste fokusområde er å designe for produksjon. Når det gjelder mikroelektronikk, har det blitt jobbet mye for å sikre at de forskjellige komponentene faktisk kan plasseres på kretskort. Den lille størrelsen på komponenter som brukes til å produsere mikroelektronikk er vanligvis for liten til at mennesker effektivt kan lodde på kretskort.

Maskiner kalt overflatemonteringsteknologi (SMT) maskiner bruker robotikk for å plassere hver komponent. Tusenvis av komponenter kan plasseres i timen ved bruk av disse maskinene. Et program lastes inn i maskinen som har et bestemt sted på hvert kretskort der komponentene skal plasseres. Programmet styrer hvor robotarmene plasserer hver del. Denne automatiseringen gjør vanligvis hele produksjonsprosessen mer effektiv, noe som også reduserer de totale kostnadene.