Mikroelektroonika on elektroonikavaldkond, mis kasutab elektroonika tootmiseks pisikesi või mikrokomponente. Kuna nõudlus väikeste ja odavamate seadmete järele kasvab, laieneb valdkond jätkuvalt. Peamised fookusvaldkonnad on üldiselt teadusuuringud, töökindlus ja tootmine.
Tavaliselt algab mikroelektroonika integreeritud mikroelektroonika ahelaga, mis on omavahel ühendatud elektrikomponentide komplekt. Levinumad komponendid on transistorid, takistid, kondensaatorid ja dioodid. Transistorid lülitavad elektrit sisse ja välja sarnaselt lülitiga. Takistid reguleerivad voolu kaudu voolava elektri kogust, näiteks teleri helitugevuse regulaatoriga. Kondensaatorid koondavad korraga kasutamiseks mõeldud elektri ja dioodid suunavad elektrit kasutama.
Paljud USA suured ülikoolid tegelevad mikroelektroonika alase uurimistööga. Enamik uuringuid hõlmab nii komponentide (nt transistorid ja kondensaatorid) väiksemaks muutmist kui ka väiksemate komponentide võimalusi. Georgia Tech on spetsialiseerunud meditsiinilistele komponentidele, nagu kirurgilised tööriistad ja pildistamine. Iowa osariik on spetsialiseerunud mikroelektroonika, näiteks mobiiltelefonide ja pihuarvutite (PDA) tööstuslikule kasutusele.
Mikroelektroonika töökindlus on veel üks kontsentreeritud jõupingutuste valdkond. Kuna arvutid on seotud enamiku ettevõtetega, on seadmete töökindlus tavaliselt esmatähtis. See on eriti oluline meditsiinivaldkonnas, kus nüüd on kirurgias arstide käte asemel väikesed robottööriistad. Robotkätt kasutades ja videoekraani jälgides saab arst teha operatsioone läbi väikese laparoskoopilise sisselõike, selle asemel et avada kogu patsiendi õõnsus.
Teine valdkond, mis nõuab suurt usaldusväärsust, on finantssektor. Kuna andmeid oli vaja järjest rohkem, ei olnud varem võimalik vajaliku kettaruumiga sammu pidada. Elektroonika täiustumisega saab aga seda, mis kunagi täitis terveid ruume suurarvutitega, nüüd salvestada mõnele väikesele käeshoitavale seadmele.
Viimane rõhuasetus on tootmiseks mõeldud projekteerimine. Mikroelektroonika osas on tehtud palju tööd selle nimel, et erinevaid komponente saaks tõepoolest trükkplaatidele paigutada. Mikroelektroonika tootmiseks kasutatavate komponentide väikesed mõõtmed on tavaliselt liiga väikesed, et inimesed saaksid neid trükkplaatidele tõhusalt jootma.
Masinad, mida nimetatakse pindpaigaldustehnoloogiaks (SMT) kasutavad iga komponendi paigutamiseks robootikat. Neid masinaid kasutades saab tunnis paigutada tuhandeid komponente. Masinasse laaditakse programm, millel on igal trükkplaadil konkreetne koht, kuhu komponendid paigutada. Programm kontrollib, kuhu robotkäed iga osa asetavad. See automatiseerimine muudab tavaliselt kogu tootmisprotsessi tõhusamaks, mis vähendab ka üldkulusid.