ไมโครอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร?

ไมโครอิเล็กทรอนิกส์เป็นสาขาอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ส่วนประกอบขนาดเล็กหรือขนาดเล็กเพื่อผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อความต้องการอุปกรณ์ขนาดเล็กและราคาไม่แพงเพิ่มขึ้นฟิลด์ก็ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง พื้นที่หลักของการโฟกัสโดยทั่วไปคือการวิจัยความน่าเชื่อถือและการผลิต

โดยทั่วไปแล้วไมโครอิเล็กทรอนิกส์เริ่มต้นด้วยวงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในตัวซึ่งเป็นชุดของส่วนประกอบไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกัน ส่วนประกอบที่พบมากที่สุดคือทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานตัวเก็บประจุและไดโอด ทรานซิสเตอร์เปิดและปิดไฟฟ้าคล้ายกับสวิตช์ ตัวต้านทานควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านกระแสเช่นตัวควบคุมระดับเสียงบนโทรทัศน์ ตัวเก็บประจุจะรวมกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้งานทั้งหมดในคราวเดียวและจะไดโอดโดยตรงเมื่อกระแสไฟฟ้าจะถูกใช้

มหาวิทยาลัยขนาดใหญ่หลายแห่งในสหรัฐอเมริกาดำเนินการวิจัยในไมโครอิเล็กทรอนิกส์ การศึกษาส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับวิธีการทำให้ส่วนประกอบมีขนาดเล็กลงเช่นทรานซิสเตอร์และตัวเก็บประจุและยังมีความเป็นไปได้สำหรับส่วนประกอบที่เล็กกว่า Georgia Tech เชี่ยวชาญด้านส่วนประกอบทางการแพทย์เช่นเครื่องมือผ่าตัดและการถ่ายภาพ มลรัฐไอโอวามีความเชี่ยวชาญในการใช้งานในอุตสาหกรรมสำหรับไมโครอิเล็กทรอนิกส์เช่นโทรศัพท์มือถือและผู้ช่วยดิจิตอลส่วนบุคคล (PDAs)

ความน่าเชื่อถือของไมโครอิเล็คทรอนิกส์เป็นอีกส่วนหนึ่งของความทุ่มเท เนื่องจากคอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับธุรกิจส่วนใหญ่ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์จึงเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านการแพทย์ซึ่งเครื่องมือหุ่นยนต์ขนาดเล็กกำลังเข้ามาแทนที่มือของแพทย์ในการผ่าตัด การใช้มือหุ่นยนต์และติดตามหน้าจอวิดีโอแพทย์สามารถดำเนินการผ่านแผลผ่าตัดผ่านกล้องเล็ก ๆ แทนที่จะเปิดช่องทั้งหมดของผู้ป่วย

อีกด้านที่ต้องการความน่าเชื่อถือในระดับสูงคือในอุตสาหกรรมการเงิน เมื่อมีข้อมูลที่ต้องการเพิ่มมากขึ้นก่อนหน้านี้จึงไม่สามารถติดตามปริมาณเนื้อที่ที่ต้องการได้ ด้วยการปรับปรุงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างไรก็ตามสิ่งที่ครั้งหนึ่งที่เต็มไปทั่วห้องด้วยคอมพิวเตอร์เมนเฟรมตอนนี้สามารถเก็บไว้ในอุปกรณ์มือถือขนาดเล็กไม่กี่

จุดเน้นสุดท้ายคือการออกแบบเพื่อการผลิต ในแง่ของไมโครอิเล็กทรอนิคส์ได้มีการทำงานหลายอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถวางส่วนประกอบต่าง ๆ บนแผงวงจรพิมพ์ได้ ส่วนประกอบขนาดเล็กที่ใช้ในการผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์มักจะมีขนาดเล็กเกินไปสำหรับมนุษย์ที่จะบัดกรีเข้ากับแผงวงจรพิมพ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เครื่องที่เรียกว่าเทคโนโลยี surface mount (SMT) เครื่องจักรใช้หุ่นยนต์เพื่อวางส่วนประกอบแต่ละชิ้น สามารถวางส่วนประกอบหลายพันชิ้นต่อชั่วโมงโดยใช้เครื่องเหล่านี้ มีการโหลดโปรแกรมลงในเครื่องซึ่งมีจุดเฉพาะบนแผงวงจรพิมพ์แต่ละอันที่ควรวางส่วนประกอบ โปรแกรมควบคุมตำแหน่งที่แขนหุ่นยนต์วางแต่ละส่วน ระบบอัตโนมัตินี้ทำให้กระบวนการผลิตทั้งหมดมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวม