1957 年,在快捷半導體公司剛成立,以及蘇聯旅伴號發射升空後,一位貝爾實驗室主管在慶祝電晶體發明十週年的論文中,點出「數量暴政」(tyranny of numbers)的問題:隨電路中的元件數量不斷增加,需要的連結也會快速暴增。比方說,假如系統有一萬個元件,電路板上可能需要增加十萬個以上相互連結的線路,而且大半時候都要靠手工焊接電路,因此實在不是提高產品可靠性的好方法。
但這個問題卻有助於激發創新。這個問題迸發時,半導體製造技術正好出現許多小小的突破,於是分別在德州儀器和快捷半導體這兩家不同公司中催生新發明,積體電路(或稱「微晶片」)於焉誕生。
基爾比的「單石概念」
基爾比(Jack Kilby)也出身美國中西部,他從小就和爸爸在家中工作室敲敲打打,親手打造業餘無線電設備。「我在美國大平原區長大,周遭都是勤勞刻苦的西部拓荒者後裔,」他獲得諾貝爾獎時曾經如此表示。基爾比在堪薩斯州中部的大本德(Great Bend)度過童年,父親在當地經營電力公司。放暑假時,全家會一起擠進家裡的別克車,開拔到遠方的發電廠。每逢發電廠設備出現故障,大夥兒就一起爬上爬下找出問題。有一次暴風雪來襲,許多地區電話不通,他們靠無線電設備和顧客連繫,年輕的基爾比從此迷上這類科技。他後來告訴《華盛頓郵報》記者瑞德(T. R. Reid):「我十幾歲時,在一次冰風暴中第一次看到無線電,或廣義的說電子產品,對人們生活造成的實際影響,由於無線電能提供訊息,讓人們與外界保持聯繫,因此也帶來希望。」於是他認真讀書,考到「火腿族」執照,並且不斷蒐集各種零件,提升無線電設備。
基爾比高中畢業後,申請MIT 未獲錄取,於是決定到伊利諾大學就讀。後來爆發珍珠港事件,基爾比中斷學業加入海軍,被派到印度的無線電修理廠服役。他經常跑去加爾各答的黑市採購零件,在小帳篷內的簡陋實驗室中打造出更好的接收機和發送機。基爾比是溫和的人,話不多,個性隨和,臉上經常掛著大大的笑容。他最大的特質是對於新發明有一種永不止息的好奇心。他開始閱讀每一項新專利的相關訊息。「為了工作需要,你什麼都讀,」他說:「你蒐集所有的瑣碎資訊,希望有朝一日,其中的百萬分之一說不定會派上用場。」
基爾比出社會後的第一份差事,是在密爾瓦基一家叫做中央實驗室(Centralab)的電子零件公司上班。公司當時正試圖把助聽器的所有零件連接在單一陶瓷基底上,可以說已為微晶片的概念播下種子。Centralab 也是在1952 年付出二萬五千美元授權費生產電晶體的公司之一,是貝爾實驗室慷慨分享知識的受益者。基爾比參加了為期兩週的貝爾實驗室研習營,和其他幾十個人寄宿在曼哈頓的旅館,大家每天早上搭巴士到默里丘上課,課程內容除了深入說明電晶體設計,還包括在實驗室的實做以及到工廠參觀。貝爾實驗室發給所有與會者三大冊技術文件。由於貝爾實驗室樂意收取低廉的專利授權費,又慷慨分享知識,已為數位革命打下良好基礎,只是貝爾實驗室本身並未在財務上獲得充分回報。