Urządzenia elektroniczne: radioodbiorniki, telewizory, komputery i setki systemów elektroniki przemysłowej, przez całe dziesięciolecia budowane były z oddzielnych elementów. Brało się garść odpowiednio dobranych tranzystorów, oporników, kondensatorów, czasem także cewek – i łączyło się (lutownicą!) te elementy zgodnie z zaprojektowanym schematem. Znam to bardzo dokładnie, bo sam zbudowałem w taki sposób kilkadziesiąt różnych układów.
Po podłączeniu zasilania zmontowany układ działał albo nie działał. W tym drugim przypadku trzeba było szukać błędu w zbudowanej strukturze. Najczęściej źródłem problemu były tak zwane „zimne lutowania" – miejsca, gdzie mimo pozornego połączenia wybranych elementów przewodność nie była właściwie zapewniona.
Przemysłowe wytwarzanie układów elektronicznych było ułatwione dzięki stosowaniu specjalnych płytek montażowych i układów z drukowanymi połączeniami, ale generalnie budowa układów elektronicznych tą metodą była czasochłonna, uciążliwa (miałem stale poparzone palce od lutownicy), a zbudowane układy były zawodne i często się psuły.
Przełomowym wynalazkiem było stworzenie układu scalonego, czyli mikroukładu elektronicznego, który w jednej obudowie mieścił wymaganą liczbę tranzystorów i innych elementów – od razu właściwie połączonych ze sobą i przykrytych obudową zapobiegającą ich uszkodzeniu. Oczywiście taki układ scalony miał swoje dobrze zdefiniowane przeznaczenie – na przykład był wzmacniaczem, generatorem albo układem cyfrowym, którego funkcjonowanie wynikało ze struktury układu – a zatem dla zaspokojenia różnych potrzeb trzeba mieć wiele różnych układów scalonych o różnym przeznaczeniu. Ale to z kolei korzystnie napędza przemysł.
Powstanie pierwszego układu scalonego
Historia wynalazku układu scalonego wiąże się z firmą Texas Instruments i inżynierem z tej firmy, posiadaczem historycznego patentu (wydanego 6 lutego 1958 r.) na układ scalony, Jackiem Kilbym. Są wprawdzie zwolennicy poglądu, że twórcą pierwszego układu scalonego był fizyk Robert Noyce z Fairchild Semiconductor, ja jednak oprę się na opinii większości historyków, bardzo jednoznacznie wskazujących na Jacka Kilby'ego. Oto kilka faktów z jego życia. Kilby początkowo pracował w firmie w Milwaukee przy budowie układów elektronicznych na potrzeby korpusu łączności armii Stanów Zjednoczonych. W tej firmie zapoznał się z technologią półprzewodnikową, gdyż od 1952 r. wytwarzała ona (na licencji firmy Bell) tranzystory germanowe. W 1958 r. Jack Kilby przeszedł do pracy w potężnej już wówczas firmie elektronicznej Texas Instruments, gdzie w lipcu tegoż roku wytworzył pierwszy układ scalony.