Apresentação baseada principalmente no artigo "Fairchild Semiconductor and its influence", escrito por Christophe M. P. Lécuyer e publicado no livro "The Silicon Valley Edge: A Habitat for Innovation and Entrepreneurship". Descreve o surgimento da Fairchild Semiconductors nos anos 50 e seu importante papel no desenvolvimento do Vale do Silício. Ilustra suas principais tecnologias (transistor planar, circuito integrado, etc. ) e processos (de fabricação, marketing e vendas) que acabaram por criar alguns dos padrões da indústria (até hoje). Revela como as experiências da Bell, a aliança com uma empresa envolvida com a produção de mísseis, o apoio de um banco de investimentos foram fundamentais na sua trajetória, sem contar o relacionamento de sua empresa matriz com a IBM e os militares. Acusa a falta de interesse acadêmico no tema, onde a empresa é muitas vezes citada apenas como “o berço do Robert Noyce”. A influência da indústria bélica é comumente minimizada ou ignorada.

1. A Revolução em Silício
Uma história da microeletrônica
por Marcelo Sávio
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1

2. Apresentação baseada
principalmente no artigo:
Fairchild Semiconductor
and its influence
escrito por
Christophe M. P. Lécuyer
e publicado no livro
The Silicon Valley Edge:
A Habitat for Innovation and
Entrepreneurship
organizado
por Chong-Moon Lee
2

3. Resumo do artigo
Descreve o surgimento da Fairchild Semiconductors nos anos 50 e seu
importante papel no desenvolvimento do Vale do Silício.
Ilustra suas principais tecnologias (transistor planar, circuito integrado,
etc. ) e processos (de fabricação, marketing e vendas) que acabaram por
criar alguns dos padrões da indústria (até hoje...).
Revela como as experiências da Bell, a aliança com uma empresa
envolvida com a produção de mísseis, o apoio de um banco de
investimentos foram fundamentais na sua trajetória, sem contar o
relacionamento de sua empresa matriz com a IBM e os militares.
Acusa a falta de interesse acadêmico no tema, onde a empresa é muitas
vezes citada apenas como “o berço do Robert Noyce”. A influência da
indústria bélica é comumente minimizada ou ignorada. 3

4. O Vale do
Silício
Onde fica?
Califórnia, EUA
4

5. O Vale do Silício – O que há de especial por lá?
5

6. Silício?
Não... Empresas de
Tecnologia
(O termo Silicon Valley é de 1971...)
E por falar em
Tecnologia,
vamos fazer uma
pequena volta no
Válvulas
tempo... Transistores
Circuitos Integrados 6

7. 50 anos antes ... A Válvula
Dispositivo eletrônico com 2 eletrodos
separados por uma grade, enclausurados
dentro de um tudo de vidro à vácuo.
Funcionava como switch ou amplificador.
Era a base da indústria eletrônica (rádios,
telefones, computadores, TV, etc.)
Princípio de funcionamento:
Grade Anodo
• Catodo (filamento) – Emite os elétrons
• Anodo (prato) – Recebe os elétrons
• Grade – Ao receber uma voltagem negativa
repele os elétrons emitidos não permitindo que
cheguem ao Anodo. Ao mudar a carga na grade é
Catodo
possível controlar a corrente no Anodo. 7

8. Os semicondutores (Silício, Germânio, etc.)
Os laboratórios da Bell Telephone (fundado em 1925)
iniciaram as pesquisa em semicondutores no final dos anos 30.
Descobriram que os semicondutores
possuíam 2 regiões distintas e que
podiam atuar como condutores ou
isolantes de corrente entre um ponto
Emissor e um Coletor.
E que este comportamento poderia
ser controlado por por um terceiro
elemento, a Base.
8

9. Dez 1947 - O efeito Transistor (Transfer Resistor)
Transistor de Ponto de Contato - Laboratórios da Bell em New Jersey.
Cientistas ganharam o Nobel em 1956
W. Brattain
Fonte
(1902-1987)
Coletor
J. Bardeen
(1908-1991)
Emissor
W. Shockley
Base
(1910-1989)
9

10. 1948 - Transistor de Junção
Posteriormente William Shockley (ainda na Bell) liderou as
pesquisas para a criação do Transistor de Junção (sanduíche)
Coletor
Emissor
Base
10

11. William Shockley – Figura difícil...
“After the invention, Shockley had pushed Bardeen and Brattain
rudely aside, so that he could design the second-generation
transistor without them.”
“Even today, popular magazines sometimes credit Shockley alone with
the invention. One reason for this error was the glamour that Shockley
projected. A product of Hollywood High School in the era of the great
silent movies, he became an articulate speaker and in many ways an
eccentric character who enjoyed representing himself as a charismatic
genius.”
“Later in his career, Shockley would revel in the publicity attracted by his
theories correlating race with intelligence.”
Fonte: “True Genius – The life and science of John Bardeen”, Lilian
Hoddeson e Vicki Daitchi, Joseph Henry Press - 2002
11

12. Shockley Semiconductor Laboratories
Shockley deixou a Bell e criou sua
empresa em 1956 como uma
divisão da Beckman Instruments.
Contratou 18 jovens engenheiros e
cientistas para trabalhar com ele.
(Foto: comemoração do prêmio Nobel, 1956)
Shockley fez questão que a empresa ficasse na região da
Península de São Francisco, Califórnia, porque:
Havia sido criado em Palo Alto e sua mãe (Sra. May) morava lá.
Formou-se na Universidade de Stanford cujo vice-reitor executivo,
Frederick Terman, insistia para que ele montasse um laboratório
próximo à Universidade.
12

13. A Universidade de Stanford e o Vale do Silício
Stanford precisava de dinheiro.
Possuía mais de 8 mil acres de
terras, que pelo estatuto não
poderiam ser vendidas, mas
podiam ser alugadas.
Terman estimulou a instalação de empresas
de tecnologia eletrônica e correlatas com
aluguel barato (por 99 anos), com acesso ao
seus laboratórios do Instituto de pesquisa
A Hewllet-Packard, fundada em uma
garagem em 1938 e que posteriormente teve
o apoio de Stanford, é considerada o marco
zero do Vale do Silício 13

14. Frederick Terman (1900-1982)
Frederick Terman, vice-reitor executivo de Stanford no
período de 1955 a 1965, é o “cientista-empresário” do
Vale do Silício. A ele é creditada a criação da parceria das
universidades com a indústria que levaram ao surgimento
de várias empresas que foram fundamentais para a
revolução tecnológica que influencia o mundo até hoje.
Terman incentivou o empreendedorismo na Universidade,
criou oportunidades de trabalho para os alunos que se
formavam em Stanford, estabeleceu programas de
educação continuada para os funcionários das empresas
locais e ajudou a fundar o parque industrial da
universidade onde muitas empresas puderam se fixar.
A cultura empreendedora criada por Terman hoje se
estende a praticamente a todas as disciplinas acadêmicas.
14

15. Outras empresas que surgiram em Stanford
15

16. Outras empresas que surgiram em Stanford
16

17. O Spin-off da Shockley Laboratories
Em 1957, sete funcionários rebelaram-se contra Shockley, por causa de
seu difícil estilo de gestão (tanto de recursos humanos quanto de
projetos de tecnologia). Argumentaram, em vão, com Arnold Beckman;
Eles pretendiam demitir-se e empregar-se coletivamente em alguma
outra empresa. Pediram ajuda ao banco de investimentos de NY,
Hayden Stone & Co, onde o pai de um deles era cliente;
O banco sugeriu que abrissem sua própria empresa e foi buscar um
investidor.
Quando a empresa estava para ser criada, o
oitavo e mais famoso dissidente se juntou
ao grupo: Robert Noyce, que passou a
liderar o grupo.
Foto: Gordon Moore, Sheldon Roberts, Eugene
Kleiner, Robert Noyce, Victor Grinich, Julius
Blank, Jean Hoerni e Jay Last 17

18. Outubro de 1957: Fairchild Semiconductor
O banco Hayden Stone & Co. (Fundado em 1892 e que hoje
pertence ao Citigroup), apesar de experiente em procurar
investidores em novas empresas, neste caso precisou
contactar mais de 30 potenciais empresas investidoras até
achar a Fairchild Camera and Instruments, empresa de Sherman
Fairchild que colocou US$ 1,38 Milhões neste projeto.
Fairchild Semiconductor
Fundada em Outubro
de 1957 em Palo Alto,
Califórnia, como uma
subsidiária da FCI.
Contrataram gerentes especializados em marketing e vendas.
Empresa sem hierarquia (baias abertas, estacionamento comum, etc.)
18

19. Sherman Mills Fairchild (1896-1971)
Na I Guerra Mundial fabricou
câmeras para equipar aviões
militares e em 1920 criou a empresa
Fairchild Aerial Camera Corporation.
Seu pai, George Fairchild era presidente da CTR.
1911 1924 1947 1956 1972
Em 1924, recebeu de herança a maior quantidade de ações P.F. da IBM.
Registrou 30 patentes (sendo a última aos 73 anos) 19

20. A Fairchild e o conhecimento da indústria militar
Em 1925 criou a Fairchild Airplane Manufacturing Corporation e construiu
diversos aviões (principalmente militares)
F-41 em 1927 C-119 em 1947 C-123 em 1953
Com a indústria dos semicondutores expandiu os negócios:
Submarinos, motores para mísseis, helicópteros e sistemas de refrigeração de
cockpits de jatos.
Satélites especializados e lentes para as naves Apollo (NASA);
Sistemas para o bombardeiro B-52, caça F-105 e Boeing 747;
Foi fundador da Pan Am e da American Airlines. 20

21. A Fairchild e o mercado da indústria militar
Com a influência de Sherman, a
Fairchild Semiconductor visitou a
Federal Systems Division da IBM,
especializada em construir airborne
computers (computadores embarcados
em aviões).
Depois visitaram outros fabricantes como a TRW, Hughes,
Arma Bosch e Sperry Gyroscope.
Perceberam que a indústria aeronáutica militar necessitava
de componentes de melhor desempenho e confiabilidade –
Os transistores de alta freqüência. 21

22. A primeira encomenda
Com o lobby de Sherman junto ao presidente da IBM, Thomas
Watson Jr. (ex-piloto de aviões), a Fairchild conseguiu com que
a IBM encomendasse 150 transistores do tipo mesa (a US$ 150
cada) para os computadores de navegação de um novo avião , o
caça-bombardeiro XB-70 Valkyrie da USAF.
O XB-70 deveria suceder o B-52 Stratofortress, mas apenas 2 modelos
foram construídos e em 1966, após a trágica colisão entre o protótipo
nº2 e um F-104, o projeto perdeu o fôlego. O XB-70 remanescente
operou menos de 3 anos e em 1969 o programa foi cancelado. 22

23. “Arregaçando as mangas”
A Fairchild focou-se em desenvolver processos otimizados
de fabricação de transistores.
Tão importante quanto inventar era produzir em larga escala
com processos otimizados.
23

24. O novo processo produtivo
A fotolitografia: Processo de
fabricação, que inicialmente
havia sido desenvolvido na Bell.
Difusão dupla (Boro e Fósforo)
com deposição de 100% de
alumínio.
Um novo processo de difusão a base de gases.
Parceria com a Eastman Kodak para fabricação de novos
elementos foto-resistores 24

25. O novo processo comercial
Realizavam treinamentos e palestras de seus produtos para
os pesquisadores e engenheiros de sistemas de aviação e
airborne computers, ao invés de procurar os setores de
compras das organizações.
Implantou marketing agressivo - Publicava as faixas de
temperatura em que seus transistores operavam.
Desfrutou de 1 ano e meio de monopólio do mercado de
transistores de difusão dupla de alta freqüência
Vendas: Ago 58 US$ 65 mil
Out 58 US$ 440 mil
Ago 59 US$ 2.8 milhões
Out 60 US$ 21 milhões
Out 63 US$ 130 milhões
25

26. A encomenda da Autonetics
A Autonetics (divisão da North American Aviation)
desenvolvia os sistemas de controle e navegação dos
mísseis balísticos intercontinentais Minuteman,
capazes de atingir a URSS com precisão de centenas de
metros. O programa Minuteman começou 1959 e ainda
está em funcionamento.
Características do computador de bordo
do Minuteman:
Pequeno e leve
Operação em tempo real (lançamento
rápido)
Capaz de suportar altas temperaturas
Manutenção fácil e barata
MTBF de 7.000 horas 26

27. ALERTA VERMELHO
Após iniciar a produção dos transistores-mesa de silício com
difusão dupla para atender às encomendas da Autonetics, a
Fairchild deparou-se com um problema que poderia ser fatal
para uma empresa de um só produto:
Descobriu-se (provavelmente alguém da Autonetics) que um simples
toque de um lápis no transistor mesa da Fairchild ocasionava uma
séria instabilidade de voltagem.
Era necessário desenvolver um novo processo para resolver
este problema e criar novas metodologias de controle de
qualidade e testes para evitar problemas futuros.
27

28. O Transistor Planar
Tentando resolver o problema, Jean Hoerni criou um transistor de
superfície plana, que possuía um alto grau de confiabilidade.
Representou um importante passo pois os transistores mesa já eram
produzidos por diversas outras empresas (Morotola, Texas Inst, Rheem)
Mas era difícil de produzir...
28

29. Um novo controle de qualidade
Criou-se um novo processo produtivo altamente controlado
Melhor produção de semicondutores (inovações da Bell)
Monitoração
Testes de qualidade
Disciplina
Limpeza
Inspetores residentes
(da Autonetics)
Taxas de erros:
0.1% por 1000h em 1959
0.0004% por 1000h em 1961
29

30. O circuito integrado
A Fairchild criou o CI a partir do processo planar.
Um circuito integrado é um dispositivo microeletrônico que
contém diversos elementos (transistores, diodos, capacitores,
resistores, etc.) interconectados em uma única peça.
1960 – Foto do primeiro circuito integrado
planar feito na Fairchild Semiconductor.
Projetado e construído por Lionel Kattner e
Isy Haas sob a direção de Jay Last.
30

31. A paternidade do circuito integrado
Jack Kilby da Texas Instruments obteve
patente para um CI de Germânio em 1958.
Ganhou o prêmio Nobel em 2000 por esta
invenção. Seu CI, no entanto, era de difícil
fabricação;
Robert Noyce idealizou o CI de Silício,
fabricável em larga escala (processo planar) e
registrou a patente em 1961.
31

32. A expansão da Fairchild (1960-1968)
A Fairchild Camera assumiu o controle acionário da
Fairchild Semiconductor.
Começou a buscar outros mercados (fabricação de
componentes para rádios, TVs e computadores de uso
comercial).
Moveu fábricas para a Ásia (Hong Kong e Coréia)
para aumentar volumes e baratear custos.
Em 1968 possuía mais de 15 mil funcionários.
Seus ex-funcionários se espalharam. 32

33. “Os desertores de Shockley”
40 anos depois... (esq dir)
Moore, Roberts, Kliner, Noyce,
Ginrich, Blank, Hoerni e Last
33

34. 34

35. 35

36. Obrigado pela atenção
Marcelo Sávio
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