Qu'est-ce que la microélectronique ?

La microélectronique est un domaine de l'électronique qui utilise des composants minuscules ou micro pour fabriquer des composants électroniques. À mesure que la demande d'appareils petits et moins chers augmente, le domaine continue de s'étendre. Les principaux domaines d'intérêt sont généralement la recherche, la fiabilité et la fabrication.

Typiquement, la microélectronique commence par un circuit microélectronique intégré qui est un ensemble de composants électriques connectés ensemble. Les composants les plus courants sont les transistors, les résistances, les condensateurs et les diodes. Les transistors allument et éteignent l'électricité, comme un interrupteur. Les résistances contrôlent la quantité d'électricité qui circule dans le courant, comme le contrôle du volume sur un téléviseur. Les condensateurs concentrent l'électricité pour une utilisation en une seule fois, et les diodes dirigent lorsque l'électricité sera utilisée.

De nombreuses grandes universités aux États-Unis mènent des recherches en microélectronique. La plupart des études impliquent à la fois comment rendre les composants plus petits - comme les transistors et les condensateurs - et quelles sont les possibilités pour les composants plus petits. Georgia Tech est spécialisée dans les composants médicaux tels que les outils chirurgicaux et l'imagerie. L'État de l'Iowa est spécialisé dans les utilisations industrielles de la microélectronique, telles que les téléphones portables et les assistants numériques personnels (PDA).

La fiabilité de la microélectronique est un autre domaine d'efforts concentrés. Étant donné que les ordinateurs sont impliqués dans la plupart des entreprises, la fiabilité de l'équipement est généralement une priorité absolue. Ceci est particulièrement important dans le domaine médical où de minuscules outils robotiques remplacent désormais les mains du médecin en chirurgie. À l'aide d'une main de robot et en suivant un écran vidéo, le médecin est capable d'effectuer des opérations à travers une petite incision laparoscopique au lieu d'ouvrir toute la cavité du patient.

Un autre domaine qui exige un degré élevé de fiabilité est celui de l'industrie financière. Avec de plus en plus de données nécessaires, il n'était auparavant pas possible de suivre la quantité d'espace disque requise. Avec les améliorations de l'électronique, cependant, ce qui remplissait autrefois des pièces entières d'ordinateurs centraux peut maintenant être stocké sur quelques petits appareils portables.

Un dernier domaine d'intérêt est la conception pour la fabrication. En matière de microélectronique, de nombreux travaux ont été menés pour s'assurer que les différents composants puissent bien être placés sur des cartes de circuits imprimés. La petite taille des composants utilisés pour fabriquer la microélectronique est généralement trop petite pour que les humains puissent les souder efficacement sur des cartes de circuits imprimés.

Les machines appelées machines à technologie de montage en surface (SMT) utilisent la robotique pour placer chaque composant. Des milliers de composants peuvent être placés par heure en utilisant ces machines. Un programme est chargé dans la machine qui a un endroit spécifique sur chaque carte de circuit imprimé où les composants doivent être placés. Le programme contrôle où les bras robotiques placent chaque pièce. Cette automatisation rend généralement l'ensemble du processus de fabrication plus efficace, ce qui réduit également le coût global.