フレキシブルエレクトロニクス+CMOS LSIでウェアラブルが実��期に
フレキシブルエレクトロニクスあるいはプリンテッドエレクトロニクスが、機械的に曲げられるといった柔軟な��性だけではなく、�Pび縮みも可�Δ�、ヘルスケアやメディカル応��に向けて現実味を帯びてきた。電子的に機�Δ垢襯肇薀鵐献好燭砲魯ΕА璽呂鯒�く削ったシリコンCMOS LSIを使うことで、シリコンとのハイブリッドのエレクトロニクスと位����けられるようになったからだ。
図1 衣�Kに�陵枦澱咾鯀箸濆�んだソーラーファッション 出�Z：Holst Centre
トランジスタまでも�~機材料で作ろうとしてきたフレキシブルエレクトロニクスは、もはや「Holy Grail（�@�J）」と�}ばれ、実��化不可�Δ梁��@詞にまでなっていた。MOSトランジスタを試作してもシリコンCMOSの300〜400cm2/Vsに�瓦靴�、20�Q間でわずか1cm2/Vsに達するかしないかというレベルにしか到達できなかった。トランジスタ�霾�はシリコンのLSIでよいとなると、がぜん現実味が出てくる。これがフレキシブルハイブリッドエレクトロニクス（FHE）である。
フレキシブルエレクトロニクスの先�~�vであるベルギーのIMECやオランダのTNOとHolst Centreなどは、FHEへと舵を完��に切った。医��向けのパッチや、衣�Kそのものにウェアラブル基��を張り��けるような応��が見えてきたことがFHEへの転換である。衣�Kに縫い��けたり接��させたりすると、今度は�P縮性(図2)やウォッシャブル（���~できるか）が求められる。これはどうやらクリヤできそうだ。しかも、流行性のある衣�Kの��命を考えれば、信頼性はそれほど長くなくてもよい。
図2 �P縮性のある衣�Kに応�� ウォッシャブル性�Δ�求められる
オランダの研�|所の�kつ、Holst Centreでは、スマートクロージング（Smart clothing）に��を入れている。これまでは、衣�Kの中や表�CにセンサやLED、�陵枦澱咾覆匹離妊丱ぅ垢鬟船奪廚閥Δ幕mめ込み、文�C通りウェアラブルな衣�Kで身���R定していた。��にスポーツを行うアスリートの心拍数や�}吸数、汗の量などを�R定し、データを�Dり込み最適な運動量などを�R定する�`的だった。
ところが今�v��した衣�Kでは、ファッション性や見栄えを�_��したり、あるいは折り曲げられることから折り�Lのように何度も�Qみ込んだりするような構�]も可�Δ箸垢訥鶲討鮃圓辰討い���「スマートクロージングは、ファッション性とエレクトロニクスのつなぎ役を担っている」、と同研�|センターのウェアラブルテクノロジーのプログラムマネージャーであるPauline Van Dongen��（図3）は述べている。
図3 Holst Centre Wearable Technology担当Program ManagerのPauline Van Dongen��
Forbes誌による「2018�Q欧�Ε謄�ノロジー分野のトップ50人の��性」に��ばれている。
これら衣�Kに�⊂�するプリンテッドエレクトロニクスは、フレキシブル基��の�屬貿枩�層やアクティブ層、キャップ層などラミネート�Xのフィルムで構成している(図4)。これらのフィルムは�P縮できるようになっている。こういったフィルムのプロセスは�j量�攵奭きにロール-ツー-ロール（R2R)�擬阿之狙�できる。
図4 プリンテッドエレクトロニクス�霾�はデバイス層、配線層などをラミネートする 出�Z：Holst Centre
基本的なプロセスとして、配線層は�k般的な銀ペーストを��いたプリント印刷で形成し、半導��チップやチップ����などの����は�X圧��ボンディングで形成する。�X圧��の�a度は120〜130°Cと��来�\術で作れるプロセスを使う。
これらを衣�Kにも�X圧��で形成するプリンテッドエレクトロニクスでは、心拍数�R定向けの圧��センサや���a�R定の�a度センサ、あるいは�����R定センサ、ハプティクス��振動センサ、LEDライティング、電源としてのソーラーセルとDC-DCコンバータ、NFCアンテナ�v路などを作成した例を��している。ハプティクスでは��小型モータを�W��して通�瑤垢襪茲Δ扮���を�T図している。例えば、真��の���W下での作業�^の衣�Kやヘルメットの内�笋朴a度センサや湿度センサを設け、�X中�fの�e険性を��への振動によって�瑤蕕擦襪海箸�できる。
ここではプリンテッドエレクトロニクスでさえ、IoTとしても�W��できる��身��のデータをメモリに�Qめておき後になってスマートフォン経�yでクラウドに�屬�、解析する。あるいは肌に直接��けるヘルスパッチは使い捨てタイプにして、心拍数やパルスオキシメータSpO2（動脈�p��素��和度）などをばんそうこう�擬阿捻R定する。こういった健康管理や医��、スポーツテクノロジーのセンサなどが主な����となる。
