Descripción del proyecto
Hacer frente a las limitaciones de la electrónica flexible
El auge de la electrónica flexible ha sido notable, pero la integración convencional de chips de silicio en sustratos flexibles plantea un reto. Este método, conocido como «integración híbrida» o «electrónica híbrida flexible», ha demostrado ser insostenible. Los chips de silicio convencionales, a pesar de sus proezas, resultan poco prácticos debido a su elevado coste, su voluminosidad y su falta de conformabilidad. En este contexto, el equipo del proyecto GRASP, financiado con fondos europeos, pretende introducir el Sistema Inteligente Integrado Nativamente Flexible (NFISS, por sus siglas en inglés). En concreto, desarrollará una unidad de microcontrolador flexible (FlexMCU, por sus siglas en inglés), un chip de bajo consumo que integra diversas funcionalidades cruciales para bienes de consumo de rápido movimientos y dispositivos ponibles sanitarios. La innovación clave reside en una tecnología híbrida complementaria de transistores de película fina de bajo consumo, que promete una reducción de potencia por transistor de cien veces y una fabricación sostenible con un impacto medioambiental entre cien y mil veces menor.
Objetivo
Flexible Electronics has been one of the fastest developing technologies in recent decades. The traditional path is electronic components such as silicon chips (e.g. microcontrollers) integrated onto flexible substrates called “hybrid integration” or “flexible hybrid electronics” in integrated smart systems. We believe that this approach is not a viable long-term solution for future high-volume, low-cost and conformable integrated smart systems. Our vision is an integrated smart system that is built with only flexible electronic components including analogue circuitry, digital logic and memories. We call such a system a “Natively Flexible Integrated Smart System” or NFISS. NFISSes will enable new products in the Fast Moving Consumer Goods and healthcare wearables that have not been possible before because conventional silicon chips are too costly, too bulky and not conformable.
The project will develop a flexible microcontroller unit (FlexMCU), which is the key component missing to enable NFISSes. The FlexMCU must be a low-power chip integrating a variety of functionality to address the functional requirements of the applications in FMCG and healthcare wearables. A novel hybrid complementary low-power thin-film transistor technology (100x per-transistor power reduction) will be developed to fabricate the FlexMCU in a sustainable flexible chip fab with 100-1000x less environmental footprint. The FlexMCU design is tailored to a specific domain composed of an open-source RISC-V based processor with built-in security features, an analogue frontend, on-chip memory and other peripherals. Then, the FlexMCU will be assembled using novel assembly and bonding methods onto a flexible film, which is, in turn, integrated onto a flexible substrate along with other flexible electronic components to build the first proof-of-concept NFISS that will be validated on two healthcare wearable applications.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
HORIZON-CL4-2023-DIGITAL-EMERGING-01-CNECT
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HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinador
3000 Leuven
Bélgica