¿Qué es la microelectrónica?

La microelectrónica es un campo de la electrónica que utiliza componentes pequeños o micro para fabricar productos electrónicos. A medida que crece la demanda de dispositivos pequeños y menos costosos, el campo continúa expandiéndose. Las principales áreas de enfoque generalmente son investigación, confiabilidad y fabricación.

Típicamente, la microelectrónica comienza con un circuito integrado de microelectrónica que es un conjunto de componentes eléctricos conectados entre sí. Los componentes más comunes son transistores, resistencias, condensadores y diodos. Los transistores encienden y apagan la electricidad, de forma similar a un interruptor. Las resistencias controlan la cantidad de electricidad que fluye a través de la corriente, como el control de volumen en un televisor. Los condensadores concentran la electricidad para usar de una vez, y los diodos dirigen cuándo se usará la electricidad.

Muchas universidades grandes en los Estados Unidos realizan investigaciones en microelectrónica. La mayoría de los estudios involucran tanto cómo hacer que los componentes sean más pequeños, como los transistores y condensadores, como también cuáles son las posibilidades para los componentes más pequeños. Georgia Tech se especializa en componentes médicos como herramientas quirúrgicas e imágenes. El estado de Iowa se especializa en usos industriales para la microelectrónica, como teléfonos celulares y asistentes digitales personales (PDA).

La fiabilidad de la microelectrónica es otra área de esfuerzo concentrado. Dado que las computadoras están involucradas en la mayoría de las empresas, la confiabilidad del equipo generalmente es una prioridad. Esto es especialmente importante en el campo de la medicina, donde pequeñas herramientas robóticas ahora están tomando el lugar de las manos del médico en la cirugía. Usando una mano de robot y siguiendo una pantalla de video, el médico puede realizar operaciones a través de una pequeña incisión laparoscópica en lugar de abrir toda la cavidad del paciente.

Otra área que requiere un alto grado de confiabilidad es la industria financiera. Con más y más datos necesarios, anteriormente no era factible mantenerse al día con la cantidad de espacio en disco requerido. Sin embargo, con las mejoras en la electrónica, lo que una vez llenó habitaciones enteras con computadoras mainframe ahora se puede almacenar en unos pocos dispositivos portátiles pequeños.

Un área final de énfasis es el diseño para la fabricación. En términos de microelectrónica, se ha trabajado mucho para garantizar que los diversos componentes se puedan colocar en placas de circuito impreso. El pequeño tamaño de los componentes que se utilizan para fabricar microelectrónica generalmente es demasiado pequeño para que los humanos lo suelden de manera eficiente en placas de circuito impreso.

Las máquinas llamadas máquinas con tecnología de montaje en superficie (SMT) utilizan la robótica para colocar cada componente. Se pueden colocar miles de componentes por hora utilizando estas máquinas. Se carga un programa en la máquina que tiene un punto específico en cada placa de circuito impreso donde se deben colocar los componentes. El programa controla dónde los brazos robóticos colocan cada parte. Esta automatización generalmente hace que todo el proceso de fabricación sea más eficiente, lo que también reduce el costo total.