Τι είναι η μικροηλεκτρονική;

Η Microelectronics είναι ένα πεδίο σε ηλεκτρονικά που χρησιμοποιεί μικροσκοπικά ή μικρο -εξαρτήματα για την κατασκευή ηλεκτρονικών.Καθώς η ζήτηση για μικρές και λιγότερο δαπανηρές συσκευές αυξάνεται, το πεδίο συνεχίζει να επεκτείνεται.Οι κύριοι τομείς εστίασης γενικά είναι η έρευνα, η αξιοπιστία και η κατασκευή.

Συνήθως, η μικροηλεκτρονική ξεκινά με ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα μικροηλεκτρονικής που είναι ένα σύνολο ηλεκτρικών εξαρτημάτων που συνδέονται μεταξύ τους.Τα πιο συνηθισμένα συστατικά είναι τα τρανζίστορ, οι αντιστάσεις, οι πυκνωτές και οι δίοδοι.Τα τρανζίστορ ενεργοποιούν και απενεργοποιούν την ηλεκτρική ενέργεια, παρόμοια με έναν διακόπτη.Οι αντιστάσεις ελέγχουν την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που ρέει μέσω του ρεύματος, όπως ο έλεγχος όγκου σε μια τηλεόραση.Οι πυκνωτές συγκεντρώνουν την ηλεκτρική ενέργεια για χρήση ταυτόχρονα και οι διόδους κατευθύνονται όταν θα χρησιμοποιηθούν ηλεκτρική ενέργεια.

Πολλά μεγάλα πανεπιστήμια στις Ηνωμένες Πολιτείες διεξάγουν έρευνα στη μικροηλεκτρονική.Οι περισσότερες μελέτες περιλαμβάνουν τόσο τον τρόπο κατασκευής των στοιχείων μικρότερο ndash;όπως τα τρανζίστορ και οι πυκνωτές ndash;Και επίσης ποιες είναι οι δυνατότητες για τα μικρότερα στοιχεία.Η Georgia Tech ειδικεύεται σε ιατρικά στοιχεία όπως χειρουργικά εργαλεία και απεικόνιση.Το Iowa State ειδικεύεται σε βιομηχανικές χρήσεις για τη μικροηλεκτρονική, όπως τα κινητά τηλέφωνα και οι προσωπικοί ψηφιακοί βοηθοί (PDAs).

Η αξιοπιστία της μικροηλεκτρονικής είναι ένας άλλος τομέας συγκεντρωμένης προσπάθειας.Δεδομένου ότι οι υπολογιστές εμπλέκονται στις περισσότερες επιχειρήσεις, η αξιοπιστία του εξοπλισμού συνήθως αποτελεί κορυφαία προτεραιότητα.Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στον ιατρικό τομέα όπου τα μικροσκοπικά ρομποτικά εργαλεία παίρνουν τώρα τη θέση των γιατρών χέρια σε χειρουργική επέμβαση.Χρησιμοποιώντας ένα χέρι ρομπότ και μετά από μια οθόνη βίντεο, ο γιατρός είναι σε θέση να εκτελέσει λειτουργίες μέσω μιας μικρής λαπαροσκοπικής τομής αντί να ανοίξει την ολόκληρη κοιλότητα των ασθενών.

Μια άλλη περιοχή που απαιτεί υψηλό βαθμό αξιοπιστίας είναι στον χρηματοπιστωτικό κλάδο.Με όλο και περισσότερα δεδομένα που απαιτούνται, προηγουμένως δεν ήταν εφικτό να συμβαδίσει με το ποσό του απαιτούμενου χώρου στο δίσκο.Με τις βελτιώσεις στα ηλεκτρονικά, ωστόσο, αυτό που κάποτε γεμίζει ολόκληρα δωμάτια με υπολογιστές mainframe μπορούν τώρα να αποθηκευτούν σε μερικές μικρές συσκευές χειρός.

Μια τελική περιοχή έμφασης σχεδιάζει για την κατασκευή.Από την άποψη της μικροηλεκτρονικής, έχουν γίνει πολλή δουλειά για να διασφαλιστεί ότι τα διάφορα συστατικά μπορούν πράγματι να τοποθετηθούν σε πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων.Το μικροσκοπικό μέγεθος των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μικροηλεκτρονικών συνήθως είναι πολύ μικρό για τους ανθρώπους να συγκολλούν αποτελεσματικά σε εκτυπωμένες πλακέτες.Χιλιάδες εξαρτήματα μπορούν να τοποθετηθούν ανά ώρα χρησιμοποιώντας αυτά τα μηχανήματα.Ένα πρόγραμμα φορτώνεται στο μηχάνημα που έχει ένα συγκεκριμένο σημείο σε κάθε πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων όπου πρέπει να τοποθετηθούν τα εξαρτήματα.Το πρόγραμμα ελέγχει όπου τα ρομποτικά όπλα τοποθετούν κάθε μέρος.Αυτή η αυτοματοποίηση συνήθως καθιστά ολόκληρη τη διαδικασία κατασκευής πιο αποτελεσματική, η οποία μειώνει επίσης το συνολικό κόστος.