40 多年前，Jack Kilby 在 TI 半导体实验室向几位同事展示了一个构造较为简单的设备 - 只有一个晶体管和其他组件集成在一块锗片上。当时在场观看的人并不知道，正是 Kilby 的大小为 7/16 x 1/16 英寸的、称为集成电路的这个发明给电子产业带来了一场革命。

问题的答案

在 TI 全新的半导体大楼里几乎荒废的实验室，Kilby 第一次有了集成电路的想法。1958 年 7 月，正当多数员工都在享受传统的双周假期时，作为一名新员工，Kilby 没有假期，而是留在车间工作。

到底是什么样的思维方式令 Kilby 最终想到了集成电路？和许多发明家一样，他从解决问题开始。那么，这里的问题就被称为“数字的专制”。

20 世纪之交后大约 50 年，电子行业一直是真空管技术占主导地位。但真空管本身存在诸多限制。它们易碎、体积大、不可靠、耗电量大，并且产生大量热能。

直到 1947 年贝尔电话实验室发明晶体管，才解决了真空管的这些问题。相比之下，晶体管非常细小，更可靠、耐用、产生的热量更少，并且耗电量少。晶体管的出现，令工程师能够设计出更多更复杂的电路和设备，这些电路和设备包括成千上万件离散组件，如晶体管、 二级管、整流器和电容器。而问题在于这些组件仍然必须进行互连，才能形成电路，并且将数千个组件手工焊接到数千个线位非常昂贵，且耗时。同时也并不可靠，每个焊接点都有可能出现问题。因此接下来所面对的问题就是要找出一种既可靠又合乎成本效益的方法而生产和焊接这些组件。

其中一个解决方案尝试是由 U.S.Army Signal Corps 赞助的微型模块方案。该想法是将所有组件制成统一的大小和形状，并在组件中内置电路。然后将模块组装在一起以制成电路，免去接线连接的烦恼。

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走进 Kilby

1958 年，当 Kilby 加入公司时，TI 正在实施微型模块方案。由于 Kilby 在密尔沃基的 Centralab 工作过，因此对行业所面临的“数字的专制”问题非常清楚明白。但他并不认为微型模块就是答案 - 它未能从根本解决将大量组件整合成复杂电路时的问题。

因此，Kilby 开始寻求一种替代方案，期间确定半导体车间唯一能够经济高效地制造的产品只有半导体。“进一步思考让我得出结论，半导体是真正需要的一切。特别是电阻器和电容器[无源器件]可以使用与现行器件[晶体管]相同的材料制造。我还认识到，由于所有组件都可以用一种材料制造，那么可以先在一块材料上将它们做出来，然后将其进行互连，以形成一个完整的电路，”Kilby 在 1976 年的一篇题为“IC 的发明”的文章中写道。

1958 年 7 月，Kilby 开始写下他的想法，并画出草图。9 月，他准备演示在一块半导体材料上制造的工作集成电路。1958 年 9 月 12 日，包括前任 TI 主席 Mark Shepherd 在内的几个高层均前来观看此事件。他们眼前所见的是一片银色的锗金属，上面接满电源，粘在一块载玻片上。设备很简陋，但当 Kilby 按下开关时，示波器的显示屏上马上出现了一条正弦曲线。他的发明成功了 - 他将电子业一直以来所面对的问题解决了。

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早期成功

Kilby 已经实现了很大的突破。但当美国 空军对 TI 的集成电路感兴趣时，行业却作出怀疑地反应。确实，IC 及其相关价值“在未来几年内为主要技术会议带来许多乐趣。”Kilby 写道。

集成电路通过一些计划首先在军用市场上获得一席之地，例如 1961 年用于空军的第一台使用硅片的计算机，以及 1962 年的民兵导弹。由于认识到需要“演示产品”来加快 IC 的广泛使用，前任 TI 主席 Patrick E.Haggerty 给 Kilby 出了一个难题，要求他设计一款计算器，性能与现今的大型、电子机械桌面模型一样强大，但体积小巧，可以放在衣服口袋中方便携带。于是，Kilby 参与发明了电子手持计算器，将集成电路成功商业化。

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影响

Kilby 的微芯片影响深远。如果没有它，今时今日许多的电子产品根本没有可能面世。芯片衍生出整个现代电脑工业，昨日那些房间大小的电脑已经转换为现今的大型机、小型机和个人计算机。

芯片亦将通信重新定位，为人与人、公司与公司、国与国之间的即时信息交换提供诸多全新的方式。

• 若缺少了芯片，人类可能还未能去探索太空或登陆月球。
• 芯片帮助聋人听到声音，是无数医疗诊断机器的核心。
• 芯片的应用层面还触及教育、运输、生产及娱乐。

对于德州仪器 (TI)，集成电路起着至关重要的作用。多年来，公司制造了数十亿芯片。但集成电路远不止帮助 TI 发展。它促进了整个行业的发展。自 1961 起，世界电子业市场总市值由 290 亿美元增长至 14000 亿美元。更有预测指出电子业将会是全世界最大的单项工业。

电子业的增长有赖更新、更好的技术持续发展 - 如正在 TI 的达拉斯新研发中心开发的那些技术。斥资 1 亿 5 千万兴建的 Kilby Center（以 IC 发明家的名字命名）是世界上最先进的硅制造研发中心。

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展望未来

随着半导体的持续发展，更多崭新的电子产品将会陆续面世。想像打电话给托幼中心问候你的小孩，在手机屏幕上看着她微笑的脸庞。想像在下班后一面离开停车场，一面通过车载电话打开微波炉。当你到家时，晚餐已差不多准备好。想像你的自动导航器为你驾车回家，而你则可利用这段时间为明天的会议稍作准备。想像你想看一场电影， 只需通过 Web 订购，几秒钟后， 就可在家中的电视上收看。

这一切都似是科幻小说的情节，可是借助德州仪器 (TI) 的 Kilby Center 正在发明的技术，我们距离新科技的突破只有一步之遥。

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