Η μικροηλεκτρονική είναι ένας τομέας στα 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.
Τυπικά, η μικροηλεκτρονική ξεκινά με ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα μικροηλεκτρονικής που είναι ένα σύνολο ηλεκτρικών εξαρτημάτων που συνδέονται μεταξύ τους. Τα πιο κοινά εξαρτήματα 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 έντασης ήχου σε μια τηλεόραση. Οι πυκνωτές συγκεντρώνουν την ηλεκτρική ενέργεια για χρήση ταυτόχρονα και οι δίοδοι κατευθύνουν πότε θα χρησιμοποιηθεί ηλεκτρική ενέργεια.
Πολλά μεγάλα πανεπιστήμια στις Ηνωμένες Πολιτείες διεξάγουν έρευνα στη μικροηλεκτρονική. Οι περισσότερες μελέτες αφορούν τόσο το πώς να γίνουν τα εξαρτήματα μικρότερα – όπως τρανζίστορ και πυκνωτές – όσο και ποιες είναι οι δυνατότητες για τα μικρότερα εξαρτήματα. Η Georgia Tech ειδικεύεται σε ιατρικά εξαρτήματα όπως χειρουργικά εργαλεία και απεικόνιση. Η Πολιτεία της Αϊόβα εξειδικεύεται σε βιομηχανικές χρήσεις για μικροηλεκτρονικά, όπως κινητά τηλέφωνα και προσωπικούς ψηφιακούς βοηθούς (PDA).
Η αξιοπιστία της μικροηλεκτρονικής είναι ένας άλλος τομέας συγκεντρωμένης προσπάθειας. Δεδομένου ότι οι υπολογιστές εμπλέκονται στις περισσότερες επιχειρήσεις, η αξιοπιστία του εξοπλισμού είναι συνήθως κορυφαία προτεραιότητα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στον ιατρικό τομέα όπου μικροσκοπικά ρομποτικά εργαλεία παίρνουν τώρα τη θέση των χεριών του γιατρού στη χειρουργική. Χρησιμοποιώντας ένα χέρι ρομπότ και ακολουθώντας μια οθόνη βίντεο, ο γιατρός μπορεί να πραγματοποιήσει επεμβάσεις μέσω μιας μικρής λαπαροσκοπικής τομής αντί να ανοίξει ολόκληρη την κοιλότητα του ασθενούς.
Ένας άλλος τομέας που απαιτεί υψηλό βαθμό αξιοπιστίας είναι ο χρηματοοικονομικός κλάδος. Με όλο και περισσότερα δεδομένα που απαιτούνται, προηγουμένως δεν ήταν εφικτό να συμβαδίσουμε με τον απαιτούμενο χώρο στο δίσκο. Με τις βελτιώσεις στα ηλεκτρονικά, ωστόσο, αυτό που κάποτε γέμιζε ολόκληρα δωμάτια με μεγάλους υπολογιστές μπορεί τώρα να αποθηκευτεί σε μερικές μικρές συσκευές χειρός.
Ένας τελευταίος τομέας έμφασης είναι ο σχεδιασμός για την κατασκευή. Όσον αφορά τη μικροηλεκτρονική, έχει γίνει πολλή δουλειά για να διασφαλιστεί ότι τα διάφορα εξαρτήματα μπορούν πράγματι να τοποθετηθούν σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Το μικροσκοπικό μέγεθος των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μικροηλεκτρονικών είναι συνήθως πολύ μικρό για να μπορούν οι άνθρωποι να συγκολληθούν αποτελεσματικά σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.
Οι μηχανές που ονομάζονται μηχανές τεχνολογίας επιφανειακής τοποθέτησης (SMT) χρησιμοποιούν ρομποτική για την τοποθέτηση κάθε εξαρτήματος. Χιλιάδες εξαρτήματα μπορούν να τοποθετηθούν ανά ώρα χρησιμοποιώντας αυτά τα μηχανήματα. Ένα πρόγραμμα φορτώνεται στο μηχάνημα το οποίο έχει ένα συγκεκριμένο σημείο σε κάθε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος όπου πρέπει να τοποθετηθούν τα εξαρτήματα. Το πρόγραμμα ελέγχει πού τοποθετούν οι ρομποτικοί βραχίονες κάθε τμήμα. Αυτός ο αυτοματισμός συνήθως καθιστά ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής πιο αποτελεσματική, γεγονός που μειώνει επίσης το συνολικό κόστος.