À l'époque où les puces font leurs lois (eBook)

1–La découverte du transistor

En 1947, les Laboratoires Bell annoncent la découverte du transistor. Peu de temps après, Erik Jonsson vice-président de Texas Instruments Incorporated société de Dallas, Bob Olsen ingénieur en chef et Patrick Haggerty directeur du nouveau laboratoire de recherche, harcèlent Western Electric maison mère des Laboratoires Bell pour obtenir une licence, mais sans succès. A force d’insister, ils obtiennent comme réponse « que ce n’était pas une affaire pour Texas Instruments et que les responsables de Western Electric pensaient que Texas Instruments ne serait pas capable de mettre en œuvre ce produit ». Pressentiment grandement erroné car Texas Instruments deviendra rapidement le numéro un mondial de ce secteur. La raison de cette réponse était peut-être parce que T I nom familier de Texas Instruments ne faisait pas alors partie des fabricants de composants électroniques de l’époque, les tubes à vide ou les diodes à contact comme General Electric, Raytheon, RCA, CBS, Sylvania….. De toute évidence, Western Electric n’avait pas l’intention de donner de licence, dans tous les cas, pas à Texas Instruments.

Suite à une action anti-trust, menée probablement par une ou plusieurs des grandes entreprises d’électronique américaines de l’époque, la justice impose l’accès à cette découverte. Le ministère de la défense, alors que le pays est en pleine guerre de Corée et que les militaires considèrent cette découverte comme stratégique, donne son approbation, pour que « les Laboratoires Bell accordent des licences sur le transistor à quiconque appartient à un pays membre de l’OTAN ».

Les transistors, sont des composants électroniques très connus qui peuvent jouer des rôles divers dans les appareils électroniques en remplaçant entre autre les lampes à vide utilisées précédemment. Un transistor possède trois broches, il y en a deux entre lesquelles circule un courant électrique et une troisième qui commande le courant. Le courant qui traverse les deux premières broches peut être modifié selon ce que l'on met comme courant sur la troisième. D’où le nom de semi-conducteur car le composant n’est conducteur que dans certaines conditions.

Pat Haggerty le directeur du laboratoire de recherche de la société Texas Instruments (TI), établit une stratégie pour profiter des nouvelles opportunités offertes par les développements des transistors. Il profite de l'offre de licence de fabrication non-exclusive pour 25.000 $ du brevet du 25 septembre 1951 de William Shockley sur les transistors proposée par les Laboratoires Bell. Ces derniers, organisent en avril 1952, un symposium de huit jours dans leurs laboratoires à leur quartier général à Murray Hill dans le New Jersey, incluant une visite de l’usine de Western Electric à Allentown en Pennsylvanie, pour transférer le savoir-faire aux trente-cinq entreprises dont vingt-cinq américaines qui ont acquis la licence. Parmi les participants qui y assistent, des membres de Général Electrique (GE), Radio Corporation of América (RCA), Westinghouse, IBM, Philco, Sylvania, Raythéon, Transistor Product,… Texas Instruments, et d’entreprises non-américaines dont Philips, Siemens,… Sony. Sony est une société créée en 1946 au Japon qui n’est pas un pays membre de l’OTAN, mais est sous contrôle américain depuis 1945, donc assimilé à un pays membre de l’OTAN.

Le savoir-faire en matière de semi-conducteurs prévu par la licence est celui développé sur la période allant de fin 1947, lorsque le transistor a été inventé jusqu’en 1952 date où les premières licences ont été accordées. Parmi les auditeurs du symposium, Patrick Haggerty, Bob Olsen, Mark Shepherd et Boyd Cornelison pour Texas Instruments mais aussi un certain Jack Kilby qui travaille pour Centralab petite société d’électronique de Milwaukee dans le Wisconsin. Ils repartent comme les autres participants avec « Transistors technology » l’encyclopédie sur l’invention du transistor en deux gros volumes, qui seront qualifiés de « Bible » ou de « Livre de cuisine de mère Bell ». L’évènement est largement relaté par la presse et les participants sont mentionnés avec une certaine publicité. Les entreprises présentes sont citées par ordre décroissant de leur taille et il est donc précisé « qu’il y a de grandes entreprises comme Général Electrique, RCA, Westinghouse… et de petites entreprises dont certaines pratiquement inconnues comme… Texas Instruments » !

Texas Instruments fabrique donc des transistors discrets au germanium à Dallas et quelques années après en fabriquera, à Villeneuve- Loubet près de Nice dans l'usine toute neuve de Texas Instruments France (TIF) inaugurée en 1964. Le principal client pour ces composants pour TIF est IBM France, suite à la décision d’IBM de fabriquer de gros ordinateurs dans la Communauté Européenne pour les six pays membres de l’époque, France, Allemagne de l’ouest, Belgique, Luxembourg, Pays-Bas, Italie. Les gros ordinateurs sont d’abord assemblés à Corbeil-Essonnes au sud de Paris, puis à Montpellier. Le fait que les composants électroniques soient fabriqués en France permet à IBM de les fabriquer à moindre coût que s’ils venaient des états Unis, en particulier en évitant les droits de douane de 21%.

L'unité TIF de production de Villeneuve-Loubet est totalement intégrée. Cela débute par l’affinage du germanium obtenu par le déplacement d'une zone en fusion le long d'un barreau de germanium coulé dans un creuset réfractaire. Les impuretés restant dans la zone en fusion se retrouvent au bout du barreau à la fin de l'opération. Le sciage du barreau permet d’obtenir des tranches de germanium, de quelques dixièmes de millimètre d’épaisseur, de forme presque carrée légèrement trapézoïdale, (forme « en dépouille » imposée par la nécessité du démoulage du barreau) avec le côté haut dans le creuset légèrement bombé dû au ménisque fait par le germanium en fusion. De ces tranches de germanium peuvent être tirées les pastilles circulaires découpées par ultrasons qui seront alliées avec des billes d’indium pour former les jonctions des transistors alliés. Les tranches peuvent également être utilisées telles quelles pour réaliser des transistors au mésa germanium.

La technologie du germanium allié est ainsi nommé car le cœur du transistor est réalisé en alliant à haute température une bille d'indium de 5 à 6 dixièmes de millimètre de diamètre au centre de chacune des faces d'une pastille de germanium de 2 à 3 millimètres de diamètre et de quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur. La majorité des opérations d’assemblage, souvent très délicates sont réalisées manuellement par de très nombreuses opératrices qui effectuent les opérations sous microscope binoculaire.

Pour le type « Mésa », sur une tranche de germanium sont réalisées les deux jonctions pour former le cœur d'un transistor, par dépôts successifs et terminé par gravure chimique de ceux-ci, ce qui laisse en relief deux petits plateaux, comme une petite table (mesa en espagnol). L’ensemble des deux plateaux ne couvre qu'une surface carrée de la tranche de germanium de moins d’un millimètre de côté, ce qui veut dire que sur une tranche de germanium il y a plus de cent cœurs de transistor. Pour les séparer, c’est la technique du diamant qui est utilisée : prédécoupe avec un diamant, puis casse, comme le fait un vitrier. Ceci permet donc d'obtenir des petits pavés de base presque carrée d’environ sept dixièmes de millimètre de côté et dont l'épaisseur est de l'ordre du demi-millimètre, mais dont les côtés découpés, ne sont pas parfaitement parallèles. Ceci n'a pas d'importance sur le plan électrique mais par contre rend la manipulation avec des petites pincettes (brucelles) difficile pour souder les pastilles sur l’embase car en les serrant avec les pincettes parfois elles glissent se mettent de travers et sont projetées en l'air, ce qui fait que les opératrices les appellent « des puces » car elles...