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透明気密パッケージによるCMOSチップ体内埋め込み技術プラットフォームの創成

研究課題

研究課題/領域番号 18K04265
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

野田 俊彦  豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授 (20464159)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード体内埋め込み型機器 / CMOS集積回路 / パッケージ技術 / 体内埋め込み機器 / 神経刺激デバイス / 気密封止 / 透明パッケージ / CMOS / 体内埋め込み
研究成果の概要

体内埋め込み型の医療機器は,種々の疾患と共存して高い生活の質(QOL)を保つうえで,今後益々重要になると考えられる。本研究では体内埋め込み型医療機器への適用を想定し,高い信頼性と耐久性を担保する超小型の気密封止パッケージ技術の開発を行った。無機材料を用いた高耐久実装形態を考案し,神経刺激が可能なコンセプト実証デバイスを完成させた。試作デバイスの機能実証にも成功し,提案技術の有用性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CMOS集積回路は体内埋込み型機器の高度な制御や高品質な信号計測に不可欠である。本研究では,超小型のCMOS集積回路を安全かつ長期安定的に体内に埋め込む方法の一例を示す事ができ,本技術に基づく体内埋め込み型機器の発展が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(その他の国・地域 台湾)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] National Chiao Tung University/National Taipei University of Technology(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] セラミック基板を用いた人工視覚用多電極CMOSデバイスの試作2021

    • 著者名/発表者名
      笹川 清隆,森 康登,春田 牧人,鐘堂 健三,寺澤 靖雄,竹原 浩成,田代 洋行,野田 俊彦,德田 崇,太田 淳
    • 巻
      J104-C
    • 号
      6
    • ページ
      177-184
    • DOI

      10.14923/transelej.2020JCI0019

    • ISSN
      1881-0217
    • 年月日
      2021-06-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Charge Pump Design and Ex Vivo Experimental Validation of CMOS 256-Pixel Photovoltaic-Powered Subretinal Prosthetic Chip2020

    • 著者名/発表者名
      Kuo Po-Han、Wong Oi-Ying、Tzeng Chi-Kuan、Wu Pu-Wei、Chiao Chuan-Chin、Chen Po-Hung、Chen Po-Chun、Tsai Yueh-Chun、Chu Fang-Liang、Ohta Jun、Tokuda Takashi、Noda Toshihiko、Wu Chung-Yu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: 67 号: 5 ページ: 1490-1504

    • DOI

      10.1109/tbme.2019.2938807

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CMOS 256-Pixel/480-Pixel Photovoltaic-Powered Subretinal Prosthetic Chips With Wide Image Dynamic Range and Bi/Four-Directional Sharing Electrodes and Their Ex Vivo Experimental Validations With Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Chung-Yu、Tseng Chi-Kuan、Liao Jung-Hsing、Chiao Chuan-Chin、Chu Fang-Liang、Tsai Yueh-Chun、Ohta Jun、Noda Toshihiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers

      巻: 67 号: 10 ページ: 3273-3283

    • DOI

      10.1109/tcsi.2020.2976716

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Retinal Prosthesis Using Thin-Film Devices on a Transparent Substrate and Wireless Power Transfer2020

    • 著者名/発表者名
      Tomioka Keisuke、Toyoda Kohei、Ishizaki Toshio、Noda Toshihiko、Ohta Jun、Kimura Mutsumi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Electron Devices

      巻: 67 号: 2 ページ: 529-534

    • DOI

      10.1109/ted.2019.2960295

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance improvement and in vivo demonstration of a sophisticated retinal stimulator using smart electrodes with built-in CMOS microchips2018

    • 著者名/発表者名
      Noda Toshihiko、Nakano Yukari、Terasawa Yasuo、Haruta Makito、Sasagawa Kiyotaka、Tokuda Takashi、Ohta Jun
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 10 ページ: 1002B3-1002B3

    • DOI

      10.7567/jjap.57.1002b3

    • NAID

      210000149685

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A CMOS 256-pixel Photovoltaics-powered Implantable Chip with Active Pixel Sensors and Iridium-oxide Electrodes for Subretinal Prostheses2018

    • 著者名/発表者名
      Wu Chung-Yu、Kuo Po-Han、Lin Po-Kang、Chen Po-Chun、Sung Wei-Jie、Ohta Jun、Tokuda Takashi、Noda Toshihiko
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 30 ページ: 193

    • DOI

      10.18494/SAM.2018.1664

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrochemical Evaluation of Geometrical Effect and Three-dimensionalized Effect of Iridium Oxide Electrodes Used for Retinal Stimulation2018

    • 著者名/発表者名
      Noda Toshihiko、Noda Yoshiko、Chen Po-Chun、Haruta Makito、Sasagawa Kiyotaka、Tokuda Takashi、Wu Chung-Yu、Ohta Jun
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 30 ページ: 213

    • DOI

      10.18494/SAM.2018.1717

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional Validation of Intelligent Retinal Stimulator Using Microchip-embedded Smart Electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Noda Toshihiko、Haruta Makito、Sasagawa Kiyotaka、Tokuda Takashi、Ohta Jun
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 30 ページ: 167

    • DOI

      10.18494/SAM.2018.1649

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A CMOS 256-Pixel Self-Photovoltaics-Powered Subretinal Prosthetic Chip with Wide Image Dynamic Range and Shared Electrodes and Its in Vitro Experimental Results on Rd1 Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Chung Yu Wu , Chi Kuan Tzeng , Shih Yun Huang , Fang Liang Chu , Chuan Chin Chiao , Yueh Chun Tsai , Jun Ohta , Toshihiko Noda
    • 学会等名
      IEEE Midwest Symposium on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工視覚システムにおける制御回路搭載埋植ユニットへの高速化・低消費電力通信の検討2019

    • 著者名/発表者名
      秦 真誉, 森 康登, 張 家綺, 遠藤 広基, 鐘堂 健三, 寺澤 靖雄, 野田 俊彦, 徳田 崇, 春田 牧人, 笹川 清隆, 太田 淳
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工視覚用ハニカム型CMOS スマート電極アレイの開発と評価2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤 広基, 野田 俊彦, 寺澤 靖雄, 春田 牧人, 笹川 清隆, 徳田 崇, 太田 淳
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高解像度人工視覚システム向けスマート電極デバイスの高速信号伝送方式の検討2019

    • 著者名/発表者名
      森 康登, ChiaChi Chang, 遠藤 広基, 秦 真誉, 野田 俊彦, 鐘堂 健三, 寺澤 靖雄, 春田 牧人, 笹川 清隆, 徳田 崇, 太田 淳
    • 学会等名
      LSIとシステムのワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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