集成电路，到底是谁创造的？

发布时间：2023-02-28 09:23:13 所属栏目：通讯来源：

导读：　　杰克·基尔比

　　█一个工程师的成长之路

　　基尔比的父亲赫伯特·基尔比，是堪萨斯电力公司（Kansas Power Company）的经理。那时，基尔比经常和父亲一起巡视发电厂，观看发电和输电设备。

　　杰克·基尔比

　　█一个工程师的成长之路

　　基尔比的父亲赫伯特·基尔比，是堪萨斯电力公司（Kansas Power Company）的经理。那时，基尔比经常和父亲一起巡视发电厂，观看发电和输电设备。长时间地钻研,使他对这些电器产生了浓厚的兴趣,并决定要成为一个电气工程师。

　　1937年，基尔比一家又搬到了距离萨琳娜100多公里的大本德（Great Bend）。在这里，基尔比度过了自己的高中生涯。

　　高中毕业时，基尔比为了实现自己的工程师梦想，前往参加麻省理工学院的入学考试。很可惜，最终他以3分之差落选（分数线是500，他考了497）。

　　无奈之下，他只能选择就读父母的母校——伊利诺伊大学香槟分校。（需要说明的是，伊利诺伊大学并不是一所二流学校，而是美国最优秀的公立大学之一。)

　　入学后不久，珍珠港事件爆发，美国正式加入二战，杰克·基尔比也加入了美国陆军。

　　当时，他是陆军通信兵团（U.S.Army Signal Corps）的一名无线电通讯设备维修员，在印度东北的一个军事基地工作，专门修理无线步话机。据称，他还来到过中国，参加了几个月的作战（在史迪威将军的领导下）。

　　█从石油到电子，一个巨头的崛起

　　德州仪器是一家历史悠久的公司。它的前身，是1930年J·克莱伦斯·卡彻（J. Clarence Karcher）和尤金·麦克德莫特（Eugene McDermott）共同创立的“地球物理业务公司”（GSI，Geophysical Service）。

　　这家公司的主营业务，是地质勘探。其实说白了，就是找石油（德克萨斯州拥有丰富的石油资源）。

　　GSI成立后，碰上了美国经济大萧条，业务并不是很好。到了二战时期，GSI开始转型，为美国陆军和海军生产国防电子产品。他们的潜水艇探测设备，深受美国海军的欢迎，带来了大量的订单。

　　1951年，GSI公司旗下实验室和制造部门（专注电子产品）的业绩迅速超越了地理部门，公司实际上已经转型为电子产业公司。于是，公司改名为“通用仪器”（General Instrument）。同年，又改名为“德州仪器”，并沿用至今。

　　1952年，德州仪器同样获得了贝尔实验室的专利许可。

　　这一年，原本在贝尔实验室工作的戈登·K·蒂尔（Gordon K. Teal）加入了德州仪器，担任研究主任一职。两年后，在他的领导下，德州仪器成功研制出第一个商用硅晶体管，以及第一台晶体管收音机，从此奠定了自己的行业地位。

　　█ 集成电路的正式诞生

　　前面说到，基尔比在1958年加入德州仪器。

　　当时，德州仪器和美国通讯部队正在合作一个名叫“Micro-Module program（微模块）”的项目。项目的研究目标，是将晶体管、电阻、电容等电子零件的大小及形状统一，以此实现互相连接制程的标准化，减小电路空间，降低焊接难度和错误率。

　　基尔比认为微模块项目的思路并不合理，于是，他开始研究更好的解决方案。

　　一开始，基尔比设计了一个替代产品。结果，经过成本分析，发现成本过高，无法量产。于是，他陷入了研究困境。

　　1958年8月，事情的转机出现了。

　　德州仪器公司所在的达拉斯（Dallas），一到夏天就会非常炎热。所以，公司会给员工放假两周，让大家去度假避暑。

　　基尔比是新员工，并没有资格享受假期待遇。于是，他只能继续留在公司，研究自己的项目。也许正是因为无人打扰，基尔比很快就取得了突破。

　　基尔比想到，英国皇家雷达研究所的著名科学家杰夫·达默（Geoffrey Dummer），在1952年的一次会议上，曾指出：“随着晶体管的出现和对半导体的全面研究，现在似乎可以想象，未来电子设备是一种没有连接线的固体组件。”

　　在这个思路的引导下，他发现，由很多器件组成的极小的微型电路，是可以在一块晶片上制作出来的。也就是说，可以在硅片上制作不同的电子器件（例如电阻、电容、二极管和三极管），再把它们用细线连接起来。

　　罗伯特·诺伊斯

　　关于诺伊斯，我在之前仙童的文章（链接）里详细介绍过。他是威廉·肖克利嘴里的“叛徒”之首，是仙童的创始人之一，也是后来英特尔的创始人之一。

　　德州仪器公布基尔比的发明的消息，带给诺伊斯很大的震动。诺伊斯十分懊悔自己的动作还不够快，另一方面，他又发现，基尔比的发明，其实存在很大的缺陷。

　　基尔比的集成电路采用飞线连接，根本无法进行大规模生产，缺乏实用价值。

　　诺伊斯的设想是：将电子设备的所有电路和一个个元器件都制成底版，然后刻在一个硅片上，这个硅片一旦刻好了，就是全部的电路，可以直接用于组装产品。此外，采用蒸发沉积金属的方式，可以代替热焊接导线，彻底消灭飞线。

　　仙童的硅晶体集成电路

　　1966 年，法庭最终裁定将集成电路想法（混合型集成电路）的发明权授予了基尔比，将今天使用的封装到一个芯片中的集成电路（真正意义上的集成电路），以及制造工艺的发明权授予了诺伊斯。

　　基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”，而诺伊斯则是“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的人。

　　这一年，德州仪器公司和仙童公司达成了交叉许可协议，共享集成电路的专利。

　　1969年，美国联邦法院从法律上判定，二者申请的集成电路专利是并行独立发明。

　　█ 芯片时代的到来

　　军用市场的成功，带动了民用市场的拓展。1964 年，Zenith公司将集成电路用到了助听器上，算是集成电路在民用领域的首次落地。从那以后，集成电路的成本逐步下降，工艺不断改进，逐渐为行业所接受。

　　1961年，德州仪器主席帕特里克.E.哈格蒂（Patrick E.Haggerty）为了推动集成电路的普及，安排基尔比设计一款全新的、可以拿在手里的微型计算器。
　Intel 4004，拥有2300个晶体管，是世界上第一款微处理器。它的诞生，揭开了微型计算机时代的序幕。

（编辑：汽车网）

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