Study and development of integration technology for robust, ultra-thin and imperceptible wearable medical devices

Les technologies dites « wearables », ou portables, représentent une clé de voûte pour le suivi médical à distance de demain. Les vêtements sont un support intéressant pour ces technologies que l’on souhaite imperceptibles et faisant partie intégrante de notre quotidien. L’objectif de cette thèse est de concevoir une électronique respectant les trois critères suivants : performance et rapidité de calcul pour des systèmes intelligents réactifs ; imperceptibilité pour l’utilisateur ; résistance aux multiples contraintes mécaniques appliquées lors de l’utilisation du vêtement. Peu de normes existent aujourd’hui caractérisant la durabilité de l’électronique embarquée sur le corps humain. A partir d’hypothèses d’intégration dans le textile, nous avons donc établi une méthodologie de qualification des matériaux et assemblages. L’étude des assemblages a mis en évidence les principaux points de faiblesse mécaniques, situés à la liaison entre les composants rigides et les substrats flexibles. Une étude mécanique détaillée de ces liaisons a permis de comparer les techniques d’assemblage et de mettre en évidence les meilleurs couples de matériaux/procédés de liaison mécanique en fonction du mode de sollicitation mécanique. Les procédés technologiques d’intégration développés ont permis la réalisation d’un système d’acquisition d’électrocardiogramme, compact et embarqué sur le corps humain. Par rapport à un système Holter classique, il présent les avantages d’être l’ultra-mince, ultraléger, flexible et intégrable dans le textile, pour un suivi cardiologique continu et imperceptible. Wearable technologies represent a milestone for tomorrow's medical monitoring. Clothing is an interesting medium for these technologies that we want imperceptibly integrated in our daily lives. The objective of this thesis is to design electronics that meet the following three criteria: electrical and computational performances for smart reactive systems; imperceptibility for the user; and robustness through the multiple mechanical stresses applied under use. Few standards exist today that characterize the durability of electronics embedded in the human body. Based on hypotheses of integration in textiles, we have therefore established a methodology for the qualification of materials and assemblies. The study of the assemblies highlighted the main mechanical weaknesses, located at the connection between the rigid components and the flexible substrates. A detailed mechanical study of these