美国也开始认真了

迄今为止，柔性电子产品往往仅限于原型，但它们最终正在转变为实际举措。此外，一种“混合”方法已经变得清晰，其中这些实用的柔性产品的布线和传感器部分使用印刷技术形成的印刷电子，而信号处理电路使用硅。硅被称为半导体的主要材料，通过将其切割得更薄，它会变得更加柔韧。例如，如果将用于功率半导体的 300mm 晶圆切成薄层，它会像薯片一样弯曲（图 1）。

[图1]当300毫米硅片变薄时，它会像薯片一样弯曲。英飞凌科技的功率半导体晶圆照片

在美国，国防部 (DOD) 宣布将在圣何塞建立柔性混合电子开发中心 MII（制造创新研究所），预算为 7500 万美元。它实际上是由柔性电子行业协会 Flex Tech Alliance 管理的。除了联邦政府的投资外，该项目预计还将从圣何塞市、企业、大学、几个州政府、非营利组织等筹集9600万美元，并且正在形成一个涵盖半导体制造商、制造设备和材料制造商、电池制造商、代工厂和EMS等各行各业的生态系统。

与美国如此活跃的柔性电子财团和投资相比，在日本，目前的情况是仅存在以大学和研究机构为中心的聚集体，例如山形大学的有机电子创新中心、大阪大学的印刷电子研究小组和国立先进产业技术研究院的柔性电子研究中心。即使旨在实用化，也尚未形成形成器件、材料、应用设备、制造设备等产业生态系统的框架。

专注于传感器和接线

今年9月底，IDTechEx Insight Forum在东京举行，探讨柔性电子的可能性。论坛讲座中，未来柔性器件中如何利用印刷技术形成传感器和布线？被建议作为关键。在这里，我们将讨论它的发展及其在传感器、布线和服装方面的应用。

也可用于生物、压电、气体和光电

可以通过印刷形成的传感器包括生物传感器、电容式传感器、压阻（压力）传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器和光电传感器。据从事柔性电子市场研究和咨询的 IDTechEx 称，2015 年至 2025 年增长最快的传感器将是湿度传感器，复合年增长率 (CAGR) 达到 75%（图 2）。其次是温度传感器，占 66%，其次是光电探测器（光传感器），占 57%。

[图2]采用柔性印刷技术的传感器未来增速较高
来源：IDTechEx

除了生物传感器之外，IDTechEx 估计，到 2025 年，使用印刷技术制造的血糖水平传感器的市场规模将超过 80 亿美元。其形式是一种更薄的带状创可贴，并且是一次性的。数据可以由阅读器读取并通过互联网发送给医生，或者数据可以存储在您的智能手机上。

此外，利用电容变化的压力传感器的开发正在取得进展。该压力传感器使用柔性材料，例如软塑料或橡胶。如果把这个传感器放在超市的货架上，顾客一取出产品就可以检测到商店的库存状况。两个电极之间夹有柔软的绝缘材料，当从上方施加压力时，电容会增加。

在日本，藤仓橡胶工业公司开发了一种电容式传感器，其结构是橡胶夹在电极之间（图3）。当橡胶被拉伸时，正反电极的表面积扩大，同时电容增加。如果橡胶没有拉伸时电容为1，那么如果拉伸100%（2倍），电容就会增加一倍，如果拉伸200%，电容就会增加三倍，这是一个非常大的电容变化。传感器的形状为5mm宽×100mm长，电极部分的长度为60mm。预计该系统将用于检测机器人手臂的弯曲。

【图3】藤仓橡胶变化较大的电容式传感器