Mikroelektronika to dziedzina elektroniki, która wykorzystuje małe lub mikroelementy do produkcji elektroniki. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na małe i tańsze urządzenia, pole wciąż się rozwija. Główne obszary zainteresowania to badania, niezawodność i produkcja.
Zazwyczaj mikroelektronika zaczyna się od zintegrowanego obwodu mikroelektronicznego, który jest zestawem połączonych ze sobą elementów elektrycznych. Najczęstszymi komponentami są tranzystory, rezystory, kondensatory i diody. Tranzystory włączają i wyłączają prąd, podobnie jak przełącznik. Rezystory kontrolują ilość energii elektrycznej przepływającej przez prąd, na przykład regulację głośności w telewizorze. Kondensatory skupiają energię elektryczną do użycia od razu, a diody bezpośrednio, gdy energia elektryczna będzie używana.
Wiele dużych uniwersytetów w Stanach Zjednoczonych prowadzi badania w dziedzinie mikroelektroniki. Większość badań dotyczy zarówno tego, jak zmniejszyć komponenty – takie jak tranzystory i kondensatory – a także jakie są możliwości dla mniejszych komponentów. Georgia Tech specjalizuje się w komponentach medycznych, takich jak narzędzia chirurgiczne i obrazowanie. Stan Iowa specjalizuje się w przemysłowych zastosowaniach mikroelektroniki, takich jak telefony komórkowe i PDA.
Niezawodność mikroelektroniki to kolejny obszar skoncentrowanego wysiłku. Ponieważ komputery są wykorzystywane w większości firm, niezawodność sprzętu jest zwykle najwyższym priorytetem. Jest to szczególnie ważne w medycynie, gdzie małe narzędzia zrobotyzowane zastępują ręce lekarza w chirurgii. Używając ręki robota i śledząc ekran wideo, lekarz jest w stanie wykonać operacje przez małe nacięcie laparoskopowe zamiast otwierać całą jamę pacjenta.
Innym obszarem, który wymaga wysokiego stopnia niezawodności, jest branża finansowa. Przy coraz większej ilości potrzebnych danych nie było wcześniej możliwe nadążyć za ilością wymaganego miejsca na dysku. Jednak dzięki ulepszeniom w elektronice to, co kiedyś wypełniało całe pomieszczenia komputerami typu mainframe, teraz może być przechowywane na kilku niewielkich urządzeniach przenośnych.
Ostatnim obszarem nacisku jest projektowanie do produkcji. Jeśli chodzi o mikroelektronikę, włożono wiele pracy, aby zapewnić, że różne komponenty rzeczywiście można umieścić na płytkach obwodów drukowanych. Niewielki rozmiar komponentów używanych do produkcji mikroelektroniki jest zwykle zbyt mały, aby ludzie mogli skutecznie lutować na płytkach drukowanych.
Maszyny zwane maszynami do montażu powierzchniowego (SMT) wykorzystują robotykę do umieszczania każdego elementu. Za pomocą tych maszyn można umieścić tysiące elementów na godzinę. Program jest ładowany do maszyny, która ma określone miejsce na każdej płytce drukowanej, w której należy umieścić komponenty. Program kontroluje, gdzie ramiona robota umieszczają każdą część. Ta automatyzacja zazwyczaj sprawia, że cały proces produkcyjny jest bardziej wydajny, co również zmniejsza całkowity koszt.