เวลาผ่านไปจรกระทั่งถึงทศวรรษ 1960 วิศวกรด้านอิเล็กทรอนิกส์เริ่มพบทางตันเนื่องจากถูกจำกัดในด้านขนาดของหลอด
วิทยุและทรานซิสเตอร์จึงพยายามทุกวิถีทางในการจะนำส่วนต่างๆบรรจุเข้าไปให้ได้ในปีค.ศ.1926เป็นครั้งแรกที่มีความพยายามในการ
สร้างวงจรเบ็ดเสร็จโดยซิกมุนด์เลอเวอปีค.ศ.1958แจ็กคิลบีก็ได้สร้างวงจรเบ็ดเสร็จที่รวมทรานซิสเตอร์หลายๆตัวไว้บนสารกึ่งตัวนำ
ชิ้นเดียวขึ้นเป็นครั้งแรกปัญหาก็คือการต่อมันเข้าด้วยกันไม่มีทางอื่นนอกจากจะใช้มือปีค.ศ.1959 จึงแก้ปัญหานี้ได้โดยใช้กระบวนการ
พลานาร์(planar process)ทำการฝังทรานซิสเตอร์เข้าไปที่ผิวซิลิคอนโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพซิลิคอนส่วนที่ไม่ได้ใช้งานก็ถูกเปลี่ยน
ไปเป็นออกไซด์หรือไนไตรด์ ส่วนของทรานซิสเตอร์ที่ได้นอกจากจะแข็งแกร่งและแบนราบแล้วยังทำให้การต่อเชื่อมง่ายด้วยกระบวน
การพลานาร์ได้รับการพัฒนาจนกระทั่งสามารถต่อทรานซิสเตอร์ได้ด้วยรอยเส้นโลหะในปีค.ศ.1962วงจรเบ็ดเสร็จอย่างแท้จริงอันแรก
ที่รู้จักกันทั่วไปว่าคือ"ชิป" จึงได้เข้าสู่แวดวง อิเล็กทรอนิกส์นับแต่นั้นมา


วงจรเบ็ดเสร็จสมัยแรกเริ่ม   เครื่องบันทึกเทป ทศวรรษ 1950
  เครื่องคำนวณซินแคลร์   ภาพขยายของชิป
เครื่องเล่นวิทยุเทปขนาดเล็ก วิทยุขนาดเท่าบัตรเครดิต
  ภายในกล่องหุ้ม ชิปรวมเข้าไว้ในกล่องหุ้ม
ผู้เขียน : รศ. ยุทธ อัครมาส
เรียบเรียงจาก : หนังสืออิเลกทรอนิกส์ หน้าที่ 52


วงจรเบ็ดเสร็จสมัยแรกเริ่ม

วิศวกรชาวเยอรมันชื่อซิกมุนต์ เลอเวอ (ค.ศ. 1885-1962) ได้นำหลอดสุญญากาศพร้อมส่วน
ประกอบที่จำเป็นสำหรับสร้างวิทยุได้1เครื่องเป็นต้นว่าตัวต้านทานตัวเก็บประจุและหลอดวิทยุ
เข้ารวมอยู่ในหลอดอันเดียวที่แท่นของเครื่องรับวิทยุขนาดกะทัดรัดนี้มีเพียงตัวเก็บประจุเปลี่ยน
ค่าได้และขดลวดสำหรับการปรับหาคลื่นสถานีวิทยุเท่านั้น



เครื่องบันทึกเทป ทศวรรษ 1950

การเปลี่ยนแปลงขนาดของสิ่งประดิษฐ์เป็นผลมาจากวงจรเบ็ดเสร็จเช่นขนาดของ
เครื่องบันทึกเทปที่เล็กลงรวมทั้งการปรับปรุงมอเตอร์ไฟฟ้าให้ดีขึ้นและการพัฒนา
คาสเซ็ตขนาดกะทัดรัดก็มีส่วนด้วยเช่นกันเครื่องเล่นเทปนี้นับว่าเป็นความสำเร็จ
ของการย่อส่วนในช่วงต้นทศวรรษ1950 ที่ได้นำทรานซิสเตอร์รุ่นแรก ๆ มาแทน
หลอดวิทยุในรูปทรงแบบเก่าซึ่งลำพังเครื่องขยายของมันก็กินเนื้อที่มากกว่าเครื่อง
เล่นวิทยุเทปขนาดเล็กในปีค.ศ. 1990 ทั้งเครื่องภาพเครื่องเล่นเทปทั้ง 2 เครื่องนี้
เป็นการเปรียบเทียบสัดส่วนให้เห็น



เครื่องคำนวณซินแคลร์

เครื่องคำนวณขนาดกระเป๋าเครื่องนี้ทำในประเทศอังกฤษโดยซินแคลร์ (Sinclair)หนึ่งในบริษัท
แรก ๆ ที่ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดย่อเครื่องคำนวณกลายเป็นสิ่งที่มีใช้กันอยู่ทั่วไปในช่วง
ต้นทศวรรษ1970 นับว่าเป็นผลพวงชั้นแรกของเทคโนโลยีวงจรเบ็ดเสร็จในที่สุดเครื่องช่วยคำนวณ
ที่ใช้มานานหลายชั่วอายุคนเช่นสไลด์รูลและลูกคิดก็ต้องถูกเขี่ยทิ้งไปพลังความสามารถในการคำ
นวณที่เมื่อก่อนต้องใช้เท่ากับตู้ขนาดใหญ่ ถูกบีบให้เหลือเนื้อที่ขนาดเท่ากระเป๋าเสื้อเท่านั้น



ภาพขยายของชิป

การมองชิปผ่านกล้องจุลทรรศน์กำลังขยายสูงเท่านั้นจึงจะช่วยให้เข้าใจภาพรอยกัดเซาะอัน
ประณีตบนผิวของวงจรเบ็ดเสร็จได้


เครื่องเล่นวิทยุเทปขนาดเล็ก

ตั้งแต่มีเครื่องเล่นวิทยุเทปขนาดเล็กการพกพาได้กลายเป็นที่คลั่งไคล้กันมากเครื่อง
ถูกออกแบบไปตามวงจรเบ็ดเสร็จที่นำสิ่งอำนวยความสะดวกที่ล้ำหน้าทั้งหลายอย่าง
เช่นการบันทึกเสียงระบบสเตอริโอ การลดเสียงรบกวนและอุปกรณ์นานาชนิดสำ
หรับเทปใส่เข้าไปในกล่องขนาดเท่ากระเป๋า



วิทยุขนาดเท่าบัตรเครดิต

วิทยุขนาดกระเป๋าจากญี่ปุ่นเครื่องนี้สร้างเมื่อปี ค.ศ. 1983 อุปกรณ์ทุกอย่าง
ที่จำเป็นสำหรับเครื่องรับวิทยุเอฟเอ็มรวมอยู่ในชิปบางๆ ผลึกไว้ในกล่อง
ขนาดใกล้เคียงกับบัตรเครดิต ชิปใช้พื้นที่เพียงเล็กน้อย ส่วนพื้นที่เกือบทั้ง
หมดใช้สำหรับวางแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุที่ปรับค่าได้ขนาดใหญ่ในการ
ออกแบบใหม่ล่าสุดมีการนำไดโอดขนาดจิ๋วมาใช้แทน



ภายในกล่องหุ้ม

วงจรเบ็ดเสร็จใช้งานได้ในวงกว้างตั้งแต่การขยายที่มีความแม่นยำสูงไปจนถึงการคำนวณด้วยความเร็วสูงถ้าดูจากรูปลักษณ์
ภายนอกแล้วแทบจะไม่แตกต่างกันเลย และแม้แต่แกะออกมาดูก็แทบไม่รู้ส่วนทำงานที่เล็กปรมาณ1/1000 มิลลิเมตรต้องใช้กล้องจุล
ทรรศน์กำลัง ขยายสูงเท่านั้นจึงจะช่วยแยกความแตกต่างของแต่ละส่วนได้



ชิปรวมเข้าไว้ในกล่องหุ้ม

การเชื่อมต่อระหว่างกันภายในยังคงเป็นปัญหาอยู่เมื่อทรานซิสเตอร์หลายตัวถูกรวม
เข้าไว้ในชิปเดียวในวงจรเบ็ดเสร็จธรรมดาๆ นี้ชิ้นบางๆ ของซิลิคอนขนาดเท่าของจริง
(ด้านขวา) ที่อยู่ข้างในดูเล็กไปถนัดตาเมื่อเทียบกับกล่งหุ้มซึ่งจำเป็นต้องมีเพื่อความ
สะดวกในการต่อกับขาที่ใช้สำหรับเสียบ แผงวงจรพิมพ์