Interconnexion de composants électroniques ultra-minces dans un flex étirable pour application médicale

Publié le : 14 mars 2021

Les développements des systèmes flexibles intégrant des composants silicium ultraminces et capteurs offrent de nouvelles perspectives d’application au monde médical. En effet, il est possible de fonctionnaliser des « patchs » portés par la personne et permettre ainsi le suivi de paramètres vitaux et/ou physiologiques comme la fréquence cardiaque, la pression artérielle, l’oxygénation du sang, la température corporelle etc… Un enjeu important est la robustesse de ces systèmes aux sollicitations mécaniques. Selon l’emplacement sur le corps humain, le « patch » devra supporter des étirements plus ou moins importants. Les interconnections électriques dans le flex avec les composants silicium qui eux sont non étirables seront alors fortement sollicitées.

Le CEA-LETI a récemment développé un procédé générique sur « wafer » de fabrication de vignettes flexibles comportant des composants silicium amincis en dessous de 50µm. Toutefois, le matériau flexible choisi n’était pas étirable. Dans le cadre de cette thèse de nouveaux matériaux étirables, robustes et compatibles avec une intégration « wafer level » devront être identifiés. Un des objectifs sera aussi le développement d’une interconnexion étirable à base d’un élastomère biocompatible. Cette interconnexion devra être conductrice de manière localisée et suffisamment adhérente pour supporter le procédé de fabrication du patch et le maintien des puces tout au long de son utilisation. Le thésard s’appuiera sur les développements du CEA-Liten sur une interconnexion s’inspirant de la structure des pattes du gecko. Enfin, dans une optique de réutilisation des composants à haute valeur ajoutés et d’une amélioration de la recyclabilité du patch cette interconnexion devra également être repositionnable et réutilisable.

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