Технология многокристальной SLT-корпуса, разработанная для семейства компьютеров IBM System/360, выходит в массовое производство.

В конце 1950-х годов программа Корпуса связи армии США, где RCA была генеральным подрядчиком, разработала гибридные микросхемы как плотные микромодульные сборки электронных компонентов.

Гибридные схемы включают один или несколько транзисторных чипов и пассивных компонентов, установленных на керамических подложках и соединенных между собой проводами или токопроводящими дорожками. После внедрения монолитных ИС функции, которые требовали высокоплотной упаковки и которые не могли быть интегрированы по экономическим или техническим причинам, продолжали производиться как гибриды. Примерами служат прецизионные аналоговые устройства, автомобильные элементы управления и ранние полупроводниковые запоминающие устройства.

IBM разработала технологию Solid Logic Technology (SLT) для семейства компьютеров System/360 в 1964 году, до того как монолитные ИС стали соответствовать требованиям стоимости и скорости больших компьютеров. Транзисторные чипы и пассивные компоненты, установленные на квадратных керамических модулях размером 0,5 дюйма с вертикальными штырьками, потребляли меньше энергии и места, обеспечивая при этом более высокую скорость и превосходную надежность по сравнению с печатными платами с корпусированными транзисторами. IBM произвела сотни миллионов модулей SLT на высокоавтоматизированном, специально построенном заводе в Ист-Фишкилле, штат Нью-Йорк. Bell Laboratories использовала устройства Beam Lead Sealed-Junction (BLSJ) и тонкопленочные межсоединения (1965 Milestone) для производства гибридных ИС для телефонных систем вплоть до конца 1960-х годов.

Ранние гибридные схемы ручной сборки были трудоемкими и дорогими в производстве, но теперь широко используются в приложениях, где интегрированные устройства не могут соответствовать определенным целям. Многокристальные модули (MCM) и пакеты (MCP) — это современные гибридные схемы машинной сборки, используемые для некоторых высокопроизводительных микропроцессорных и запоминающих приложений, автомобильных систем и радиочастотных приемопередатчиков в сотовых телефонах и беспроводных локальных сетях.

Дэвид Талберт и Роберт Видлар из Fairchild дали старт крупному сектору промышленности, создав коммерчески успешные ИС для аналоговых приложений.

Аналоговые, также называемые линейными, схемы усиливают и обуславливают сигналы от постоянно меняющихся явлений, таких как звук, температура и радиоволны. Из-за почти бесконечного разрешения, необходимого для обработки этих сигналов, аналоговые схемы требуют высокой точности при проектировании и производстве. Аналоговые конструкции операционных усилителей на вакуумных лампах (ОУ) были разработаны на основе концепций, разработанных исследователем Колумбийского университета Лёбе Джули. Первый германиевый транзисторный ОУ появился в 1958 году, а кремниевые версии — в 1960 году. Nexus Research Labs предложила первые предварительно настроенные модули ОУ в 1962 году, за ними вскоре последовали Burr-Brown и Philbrick Researches.

Amelco, Fairchild, RCA, TI и Westinghouse разработали ранние аналоговые ИС. HC Lin из Westinghouse использовал внутрикристальное согласование компонентов и свой боковой патент PNP на заказном операционном усилителе для ракеты Autonetics Minuteman II в 1963 году. Но операционный усилитель Fairchild µA702, созданный в 1964 году командой инженера-технолога Дэйва Талберта и конструктора Роберта Видлара, был первым широко используемым коммерческим продуктом.

Их преемник 1965 года, µA709, создал массовый рынок аналоговых ИС. Талберт и Видлар перешли в Molectro (позже приобретенную National) в конце 1965 года, где они создали линейную династию, начав с LM101. Затем в 1968 году Дэйв Фуллагар из Fairchild усовершенствовал LM101, добавив внутренний компенсирующий конденсатор, чтобы создать µA741 — самый популярный операционный усилитель всех времен.

Производители специализированных аналоговых ИС разработали обширные каталоги усилителей, компараторов, преобразователей данных, устройств управления питанием и многочисленные специализированные схемы для автомобильных, потребительских и коммуникационных приложений. Аналоговые устройства обычно имеют гораздо более длительный жизненный цикл, чем цифровые ИС. Примерами конструкций 40-летней давности, которые широко используются и сегодня, являются операционный усилитель Fullagar µA741 и таймер 555, созданный Гансом Камензиндом для Signetics.

Фрэнк Уонласс изобретает конфигурацию логики с наименьшим энергопотреблением, но ограничения производительности препятствуют раннему принятию доминирующей сегодня производственной технологии.

В докладе на конференции 1963 года CT Sah и Frank Wanlass из Fairchild R & D Laboratory показали, что логические схемы, объединяющие p-канальные и n-канальные МОП-транзисторы в конфигурации комплементарной симметрии, потребляют почти нулевую мощность в режиме ожидания. Wanlass запатентовал идею, которая сегодня называется CMOS.

Исследовательские лаборатории RCA и производственная операция Somerville были пионерами в производстве технологии CMOS (под торговой маркой COS/MOS) для очень маломощных интегральных схем, сначала в аэрокосмической отрасли, а затем и в коммерческих приложениях.

Джеральд Херцог возглавил крупную программу по разработке логики и схем памяти CMOS для компьютера ВВС в 1965 году. В 1968 году компания продемонстрировала 288-битную статическую RAM и представила первых членов популярного семейства логических устройств общего назначения CD4000. Используя уникальный кремниевый затвор, закрытую геометрию CMOS-процессора для минимизации утечек, микропроцессор COSMAC 1802 от RCA 1975 года стал предшественником миллионов процессоров управления двигателем, созданных для автомобилей Chrysler.

Первые массовые приложения для схем КМОП появились в потребительских товарах с батарейным питанием, таких как цифровые часы (1974 Milestone) и портативные приборы, которые не требовали максимальной скорости. К 1978 году, когда Тошиаки Масухара из Hitachi описал высокоскоростную RAM на ISSCC, сочетание меньшей литографии с процессом кремниевого затвора позволило КМОП конкурировать по производительности с биполярными и обычными МОП. Поскольку проектировщики воспользовались преимуществами масштабирования (1974 Milestone) для размещения сотен тысяч транзисторов на чипе, КМОП предоставила наилучшее решение для управления возникающими проблемами плотности мощности.

Архитектор компьютеров Сеймур Крэй финансирует разработку первого кремниевого устройства, отвечающего требованиям производительности самой быстрой машины в мире.

Архитектор компьютеров Сеймур Крей работал с германиевыми транзисторами General Transistor Corporation в Univac. Основав Control Data Corporation в 1957 году вместе с Уильямом Норрисом, Крей попросил General Transistor разработать быстродействующее германиевое устройство для CDC 1604, которое в 1960 году стало первой коммерчески успешной крупномасштабной транзисторной машиной для научных вычислений.

С целью создания самого быстрого в мире суперкомпьютера Cray потребовался транзистор, который переключался бы менее чем за 3 наносекунды, работая в условиях высокой температуры, создаваемой сотнями тысяч устройств, работающих в непосредственной близости. Ранние кремниевые транзисторы работали лучше германиевых при повышенной температуре, но были слишком медленными для многих компьютерных конструкций.

Компания Cray заключила с Fairchild Semiconductor контракт на разработку нового транзистора для CDC 6600 на сумму 500 000 долларов. Жан Эрни выполнил спецификацию, объединив «легирование золотом» — добавление примесей золота — с новым процессом эпитаксиального осаждения. (Веха 1960 года) Устройство npn 2N709 (FT-1310) было представлено в июле 1961 года как первый кремниевый транзистор, превзошедший по скорости германиевый.

Каждый CDC 6600 использовал 600 000 транзисторов, упакованных в уникальную конфигурацию модуля в стиле Cordwood для минимизации длины соединительных проводов. В 1964 году компания разместила «один из крупнейших единичных заказов в истории полупроводниковой промышленности» у Fairchild на более чем 10 миллионов устройств. Scientific Data Systems была еще одним ранним пользователем высокоскоростных кремниевых транзисторов для логических приложений в компьютерах серии Sigma.