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È figlio del filosofo Giuseppe, traduttore delle Enneadi di Plotino. I suoi genitori erano originari di Isola Vicentina, ma abitavano a Vicenza dove Federico è nato. Dal 1943 al 1949 la sua famiglia si trasferì a Isola Vicentina a causa della guerra; solamente dopo la fine della guerra ritornarono ad abitare a Vicenza. Dopo avere conseguito nel 1960 il diploma di perito industriale, specializzato in radiotecnica, all'Istituto tecnico industriale Alessandro Rossi di Vicenza, iniziò subito ad occuparsi di calcolatori presso il Laboratorio di Ricerche elettroniche dell'Olivetti a Borgolombardo, all'epoca tra le industrie all'avanguardia nel settore, contribuendo alla progettazione e infine dirigendo il progetto di un piccolo computer elettronico digitale a transistori con 4 Ki × 12 bit di memoria magnetica.

Lasciata l'Olivetti nel 1961, s'iscrisse al corso di Fisica presso l'Università degli Studi di Padova, dove si laureò summa cum laude nel 1965 e dove venne subito nominato assistente incaricato. Insegnò nel laboratorio di elettronica e continuò la ricerca sui flying spot scanner, l'argomento della sua tesi. Venne quindi assunto, nel 1967, dalla SGS-Fairchild (poi National Semiconductor, oggi ON Semiconductor) presso Agrate Brianza, dove sviluppò la prima tecnologia di processo per la fabbricazione di circuiti integrati MOS (Metal Oxide Semiconductor) e progettò i primi due circuiti integrati commerciali MOS.