Kas yra mikroelektronika?

Mikroelektronika yra elektronikos sritis, kurioje elektronikai gaminti naudojami maži arba mikro komponentai. Augant mažų ir pigesnių prietaisų paklausai, sritis ir toliau plečiasi. Pagrindinės sritys paprastai yra moksliniai tyrimai, patikimumas ir gamyba.
Paprastai mikroelektronika prasideda integruota mikroelektronikos grandine, kuri yra kartu sujungtų elektrinių komponentų rinkinys. Dažniausi komponentai yra tranzistoriai, rezistoriai, kondensatoriai ir diodai. Tranzistoriai įjungia ir išjungia elektrą, panašiai kaip jungiklis. Rezistoriai kontroliuoja elektros kiekį, kuris teka per srovę, pavyzdžiui, televizoriaus garsumo valdikliu. Kondensatoriai koncentruoja elektros energiją naudojimui iš karto, o diodai nurodo, kada bus naudojama elektra.

Daugelis didelių JAV universitetų atlieka mikroelektronikos tyrimus. Dauguma tyrimų apima tiek komponentų, kaip tranzistorių ir kondensatorių, mažinimą, tiek mažesnių komponentų galimybes. „Georgia Tech“ specializuojasi medicinos komponentuose, tokiuose kaip chirurginiai įrankiai ir vaizdo gavimas. Ajovos valstija specializuojasi mikroelektronikos pramonėje, pavyzdžiui, mobiliuosiuose telefonuose ir asmeniniuose skaitmeniniuose asistentuose (PDA).

Mikroelektronikos patikimumas yra dar viena sutelktų pastangų sritis. Kadangi kompiuteriai naudojami daugumoje įmonių, įrangos patikimumas paprastai yra svarbiausias prioritetas. Tai ypač svarbu medicinos srityje, kur chirurgijoje gydytojo rankas dabar užima mažyčiai robotai. Naudodamas roboto ranką ir stebėdamas vaizdo ekraną, gydytojas gali atlikti operacijas per nedidelį laparoskopinį pjūvį, o ne atverti visą paciento ertmę.

Kita sritis, kuriai reikalingas didelis patikimumas, yra finansų pramonė. Kadangi reikia vis daugiau duomenų, anksčiau nebuvo įmanoma išlaikyti reikiamos vietos diske. Tačiau patobulinus elektroniką, tai, kas vienu metu buvo užpildyta ištisus kambarius pagrindiniais kompiuteriais, dabar gali būti saugoma keliuose mažuose rankiniuose įrenginiuose.

Paskutinė dėmesio sritis yra gamybos projektavimas. Kalbant apie mikroelektroniką, buvo atlikta daug darbo siekiant užtikrinti, kad įvairūs komponentai iš tikrųjų galėtų būti dedami ant spausdintinių plokščių. Mažo dydžio komponentai, naudojami mikroelektronikai gaminti, paprastai yra per maži, kad žmonės galėtų efektyviai lituoti ant spausdintinių plokščių.

Mašinos, vadinamos paviršiaus montavimo technologija (SMT), naudoja robotus kiekvienam komponentui įdėti. Naudojant šias mašinas per valandą galima įdėti tūkstančius komponentų. Į mašiną įkeliama programa, kuri turi tam tikrą vietą ant kiekvienos spausdintinės plokštės, kur reikia įdėti komponentus. Programa kontroliuoja, kur robotų rankos deda kiekvieną dalį. Šis automatizavimas paprastai daro visą gamybos procesą efektyvesnį, o tai taip pat sumažina bendras išlaidas.