以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係るマイクロチップ1の上面図であり、図2は図1のIV-IV断面図であり、図3はマイクロチップ1を構成する樹脂製基板10の上面図である。1 is a top view of amicrochip 1 according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 1, and FIG. 3 is a top view of aresin substrate 10 constituting themicrochip 1.
これらの図に示すように、マイクロチップ1は、互いに貼合わせられた2枚の矩形板状の樹脂製基板10、20を備えている。As shown in these drawings, themicrochip 1 includes two rectangular plate-like resin substrates 10 and 20 bonded to each other.
このうち、樹脂製基板10には、図2、図3に示すように、一方の表面(図2の上面)に直線状の流路用溝12、13が形成されている。また、図3に示すように、これら流路用溝12、13の両端部には、樹脂製基板10の厚さ方向に貫通する貫通孔14がそれぞれ形成されている。なお、本実施の形態においては、樹脂製基板10における他方の表面(流路用溝12、13の形成されていない面)は平滑となっている。また、本実施形態における流路用溝12と流路用溝13とは、互いに直交して形成されているが、直交せずに形成されていても良い。また、この樹脂製基板10は、本発明における流路基板である。Among these, as shown in FIGS. 2 and 3, theresinous substrate 10 has linearflow channel grooves 12 and 13 formed on one surface (the upper surface in FIG. 2). Further, as shown in FIG. 3, throughholes 14 penetrating in the thickness direction of theresin substrate 10 are respectively formed at both ends of theflow path grooves 12 and 13. In the present embodiment, the other surface of the resin substrate 10 (the surface where thechannel grooves 12 and 13 are not formed) is smooth. Further, thechannel groove 12 and thechannel groove 13 in the present embodiment are formed orthogonal to each other, but may be formed without being orthogonal to each other. Theresin substrate 10 is a flow path substrate in the present invention.
一方、図2に示すように、樹脂製基板20は、表面の平滑な部材であり、樹脂製基板10における流路用溝12、13の形成面に対して接合されている。この接合によって樹脂製基板20は流路用溝12、13や貫通孔14の蓋(カバー)として機能し、樹脂製基板10の流路用溝12との間に微細流路15を、流路用溝13との間に微細流路16を、貫通孔14とで開口部17を形成している。なお、この樹脂製基板20は、本発明におけるカバー基板である。On the other hand, as shown in FIG. 2, theresin substrate 20 is a member having a smooth surface, and is bonded to the formation surface of theflow path grooves 12 and 13 in theresin substrate 10. By this bonding, theresin substrate 20 functions as a cover (cover) for theflow path grooves 12 and 13 and the throughhole 14, and thefine flow path 15 is formed between theflow path grooves 12 of theresin substrate 10 and the flow path. Afine channel 16 is formed between thegroove 13 and the throughhole 14 to form anopening 17. Theresin substrate 20 is a cover substrate in the present invention.
ここで、微細流路15、16(流路用溝12、13)の形状は、分析試料、試薬の使用量を少なくできること、成形金型の作製精度、転写性、離型性などを考慮して、幅、深さともに10μm~200μmの範囲内の形状であることが好ましいが、特に限定されるものではなく、マイクロチップの用途によって決めれば良く、また、微細流路15と微細流路16とで同じであっても良いし、異なっていても良い。本実施の形態においては、微細流路15、16の断面の形状は矩形状となっているが、この形状は1例であり、円形状など、他の形状となっていても良い。Here, the shape of themicrochannels 15 and 16 (channel grooves 12 and 13) takes into consideration the fact that the amount of analysis sample and reagent used can be reduced, the fabrication accuracy of molds, transferability and mold release properties. The width and depth are preferably in the range of 10 μm to 200 μm, but are not particularly limited, and may be determined according to the use of the microchip. And may be the same or different. In the present embodiment, the cross-sectional shape of themicrochannels 15 and 16 is a rectangular shape, but this shape is an example, and other shapes such as a circular shape may be used.
また、上述のように樹脂製基板10の貫通孔14は流路用溝12、13と繋がっているため、この貫通孔14により形成される開口部17は微細流路15、16に繋がっている。この開口部17は、ゲル、試料、緩衝液の導入、保存、排出を行うための孔であり、分析装置(図示せず)に設けられたチューブやノズルに接続されて、このチューブやノズルを介してゲルや試料、緩衝液などを微細流路15、16に導入したり、微細流路15、16から排出したりする。なお、開口部17(貫通孔14)の形状は、円形状に限らず、矩形状など、他の様々な形状であっても良い。また、開口部17(貫通孔14)の内径は、分析手法や分析装置に合わせれば良く、例えば2mm程度であることが好ましい。Since thethrough hole 14 of theresin substrate 10 is connected to theflow path grooves 12 and 13 as described above, theopening 17 formed by thethrough hole 14 is connected to thefine flow paths 15 and 16. . Theopening 17 is a hole for introducing, storing, and discharging a gel, a sample, and a buffer solution, and is connected to a tube or nozzle provided in an analyzer (not shown). Thus, a gel, a sample, a buffer solution, or the like is introduced into or discharged from thefine channels 15 and 16. Note that the shape of the opening 17 (through hole 14) is not limited to a circular shape, and may be various other shapes such as a rectangular shape. Further, the inner diameter of the opening 17 (through hole 14) may be adjusted to the analysis method or the analysis apparatus, and is preferably about 2 mm, for example.
以上の樹脂製基板10、20の形状は、ハンドリング、分析しやすい形状であればどのような形状であっても良いが、例えば正方形、長方形、円形などの形状が好ましい。また、樹脂製基板10、20の大きさは、10mm角~200mm角程度が好ましく、10mm角~100mm角がより好ましい。また、流路用溝12、13が形成された樹脂製基板10の板厚は、成形性を考慮して、0.2mm~5mm程度が好ましく、0.5mm~2mmがより好ましい。蓋(カバー)として機能する樹脂製基板20の板厚は、成形性を考慮して、0.2mm~5mm程度が好ましく、0.5mm~2mmがより好ましい。但し、本実施の形態のように樹脂製基板20に流路用溝を形成しない場合には、樹脂製基板20として、板状の部材ではなく、フィルム(シート状の部材)を用いても良い。この場合、フィルムの厚さは、30μm~300μmであることが好ましく、50μm~150μmであることがより好ましい。また、本実施の形態においては、樹脂製基板20は、樹脂製基板10に比べ、板厚が薄くなっている。The shape of theresin substrates 10 and 20 may be any shape as long as it is easy to handle and analyze. For example, a shape such as a square, a rectangle, and a circle is preferable. The size of theresin substrates 10 and 20 is preferably about 10 mm square to 200 mm square, and more preferably 10 mm square to 100 mm square. Further, the plate thickness of theresin substrate 10 on which thechannel grooves 12 and 13 are formed is preferably about 0.2 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 2 mm in consideration of moldability. The plate thickness of theresin substrate 20 functioning as a lid (cover) is preferably about 0.2 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 2 mm in consideration of moldability. However, when the channel groove is not formed in theresin substrate 20 as in the present embodiment, a film (sheet member) may be used as theresin substrate 20 instead of a plate member. . In this case, the thickness of the film is preferably 30 μm to 300 μm, and more preferably 50 μm to 150 μm. In the present embodiment, theresin substrate 20 is thinner than theresin substrate 10.
また、樹脂製基板10、20の材料には樹脂が用いられる。この樹脂としては、成形性(転写性、離型性)が良く、透明性が高く、紫外線や可視光に対する自己蛍光性が低いものが好ましく、例えば熱可塑性樹脂が用いられる。Also, resin is used as the material for theresin substrates 10 and 20. As this resin, those having good moldability (transferability, releasability), high transparency, and low autofluorescence with respect to ultraviolet rays and visible light are preferable. For example, thermoplastic resins are used.
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィンなどを用いることが好ましい。特に好ましいのは、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンを用いることである。なお、樹脂製基板10と樹脂製基板20とで、同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。Examples of the thermoplastic resin include polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyamide, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyisoprene, polyethylene, polydimethylsiloxane, and cyclic polyolefin. Etc. are preferably used. It is particularly preferable to use polymethyl methacrylate and cyclic polyolefin. Theresin substrate 10 and theresin substrate 20 may be made of the same material or different materials.
また、流路用溝が形成されない樹脂製基板20には、熱可塑性樹脂の他、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などを用いても良い。熱硬化性樹脂としては、ポリジメチルシロキサンを用いることが好ましい。Further, for theresin substrate 20 in which the channel groove is not formed, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin may be used in addition to the thermoplastic resin. As the thermosetting resin, it is preferable to use polydimethylsiloxane.
また、流路用溝12、13の形成される樹脂製基板10は射出成型法又はプレス成形法によって形成されることが好ましく、流路用溝が形成されていない樹脂製基板20は押出成形法、Tダイ成形法、インフレーション成形法、又はカレンダ成形法などの射出成形法以外の方法によって作製されていても良いし、射出成形法によって作製されていても良い。Theresin substrate 10 on which thechannel grooves 12 and 13 are formed is preferably formed by an injection molding method or a press molding method, and theresin substrate 20 on which the channel groove is not formed is an extrusion molding method. It may be produced by a method other than an injection molding method such as a T-die molding method, an inflation molding method, or a calendar molding method, or by an injection molding method.
続いて、上記のマイクロチップ1の製造装置について説明する。Then, the manufacturing apparatus of saidmicrochip 1 is demonstrated.
図4は、マイクロチップの製造装置(以下、製造装置とする)5の概略構成を示す概念図である。なお、この図では、マイクロチップ1を簡略化して図示している。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a microchip manufacturing apparatus (hereinafter referred to as a manufacturing apparatus) 5. In this figure, themicrochip 1 is shown in a simplified manner.
この図に示すように、製造装置5は、互いに対向して上下に配設された2枚の熱板51、52を備えている。As shown in this figure, the manufacturing apparatus 5 includes twohot plates 51 and 52 that are disposed vertically opposite to each other.
熱板51、52は、樹脂製基板10、20を挟持して加熱接合する平板状の部材であり、移動手段53によって接離方向(図中の上下方向)に移動するようになっている。なお、移動手段53は、熱板51、52をそれぞれ移動させることとしても良いし、一方のみを移動させることとしても良い。このような移動手段53としては、従来より公知の装置を用いることができる。また、以下の説明においては、熱板51、52の間には、樹脂製基板10が下側、樹脂製基板20が上側となるように配設されて、これら樹脂製基板10、20が挟まれることとして説明する。Thehot plates 51 and 52 are plate-like members that sandwich and heat-bond theresin substrates 10 and 20, and are moved in the contact / separation direction (vertical direction in the figure) by the movingmeans 53. The moving means 53 may move thehot plates 51 and 52, respectively, or only one of them. As such a moving means 53, a conventionally known apparatus can be used. Further, in the following description, theresin substrate 10 is disposed on the lower side and theresin substrate 20 is disposed on the upper side between thehot plates 51 and 52 so that theresin substrates 10 and 20 are sandwiched between them. This will be explained.
この熱板51、52には、連通孔510、520がそれぞれ形成されている。これら連通孔510、520は、図に示すように、熱板51、52を樹脂製基板20、10と当接させたときに、当該樹脂製基板20、10との当接面51a、52a(熱板51の下面,熱板52の上面)に開口部510a、520aを有して当該当接面51a、52aと外気とを連通するように形成されている。また、開口部510aと開口部520aとは、当接面51a、52a内において、互いに対向する位置に開口しているとともに、樹脂製基板10、20を加熱接合する際に各貫通孔14の位置に配設されるよう、当該貫通孔14と対応する位置にそれぞれ設けられている。なお、本実施の形態においては、熱板51、52の当接面51a、52aは、連通孔510、520以外の部分で平滑となっている。また、連通孔510、520は、少なくとも何れか一方が形成されていればよい。In thehot plates 51 and 52, communication holes 510 and 520 are formed, respectively. As shown in the figure, thesecommunication holes 510 and 520 havecontact surfaces 51a and 52a (when thehot plates 51 and 52 are brought into contact with theresin substrates 20 and 10, respectively.Opening portions 510a and 520a are provided on the lower surface of theheat plate 51 and the upper surface of theheat plate 52, and the contact surfaces 51a and 52a are communicated with the outside air. Further, theopening 510a and theopening 520a open at positions facing each other in the contact surfaces 51a and 52a, and the positions of the throughholes 14 when theresin substrates 10 and 20 are heat-bonded. Are provided at positions corresponding to the through-holes 14 respectively. In the present embodiment, the contact surfaces 51a and 52a of thehot plates 51 and 52 are smooth at portions other than the communication holes 510 and 520. In addition, at least one of the communication holes 510 and 520 may be formed.
また、熱板51の当接面51aに開口した連通孔510の開口部510aの孔径Xは、その値の上限が、樹脂製基板10の貫通孔14の孔径Yに対し、好ましくはX<Y[mm]であり、より好ましくはX<Y-0.4[mm]である。孔径Xの下限は、好ましくはX>Y-0.5[mm]である。The upper limit of the hole diameter X of theopening 510a of thecommunication hole 510 opened on thecontact surface 51a of thehot plate 51 is preferably X <Y with respect to the hole diameter Y of the throughhole 14 of theresin substrate 10. [Mm], and more preferably X <Y−0.4 [mm]. The lower limit of the pore diameter X is preferably X> Y−0.5 [mm].
なお、ここでは連通孔510として円形形状のものを用いて説明しているが、孔の形状は特にこれには限定されない。つまり、円形形状以外であっても、矩形形状や多角形形状の他、貫通孔をオフセットして得た形状などでもよい。また、これらの場合の孔径Xは、最も長い対角線の長さをいうものとする。In addition, although the circular shape is used for thecommunication hole 510 here, the shape of the hole is not particularly limited to this. That is, even if it is not circular shape, the shape obtained by offsetting a through-hole other than rectangular shape and polygonal shape may be sufficient. Further, the hole diameter X in these cases refers to the length of the longest diagonal line.
続いて、マイクロチップ1の製造方法について説明する。Subsequently, a manufacturing method of themicrochip 1 will be described.
まず、2枚の熱板51、52の当接面51a、52aに対し、樹脂製基板20、10の貼り付きを防止する剥離剤(図示せず)を塗布する(塗布工程)。なお、このような剥離剤としては、従来より公知のものを用いることができる。First, a release agent (not shown) for preventing theresin substrates 20 and 10 from sticking is applied to the contact surfaces 51a and 52a of the twohot plates 51 and 52 (application process). A conventionally known release agent can be used as such a release agent.
次に、樹脂製基板10における流路用溝12、13の形成面を内側(上側)に向けた状態で樹脂製基板20、10を上下に積層し、熱板51、52の間に配設する。Next, theresin substrates 20 and 10 are stacked one above the other with the formation surfaces of theflow path grooves 12 and 13 on theresin substrate 10 facing inward (upper side), and disposed between thehot plates 51 and 52. To do.
次に、移動手段53に熱板51、52を近接させることにより熱板51、52で樹脂製基板20、10を厚さ方向に挟持させ、この状態で樹脂製基板20、10を加圧しながら加熱接合する(接合工程)。Next, thehot plates 51 and 52 are brought close to the moving means 53 so that theresin substrates 20 and 10 are sandwiched in the thickness direction by thehot plates 51 and 52 while pressing theresin substrates 20 and 10 in this state. Heat joining (joining process).
このとき、樹脂製基板10の貫通孔14と、当接面51a、52aに開口した熱板51、52の連通孔510、520の開口部510a、520aとの互いの位置が対応する状態、つまり、貫通孔14と開口部510a、520aとが上面視で互いに重なる状態で、熱板51、52によって樹脂製基板20、10を加熱接合する。但し、本実施の形態においては、貫通孔14と開口部510a、520aとが、上面視で略同心となっている。At this time, the positions of the throughholes 14 of theresin substrate 10 and theopenings 510a and 520a of the communication holes 510 and 520 of theheat plates 51 and 52 opened in the contact surfaces 51a and 52a correspond to each other, that is, In the state where the throughhole 14 and theopenings 510a and 520a overlap each other when viewed from the top, theresin substrates 20 and 10 are heat bonded by thehot plates 51 and 52. However, in the present embodiment, the throughhole 14 and theopenings 510a and 520a are substantially concentric in a top view.
このように、樹脂製基板10の貫通孔14と、当接面51aに開口した熱板51の連通孔510の開口部510aとの互いの位置が対応した状態で樹脂製基板20、10を加熱接合することにより、熱板51、52による加熱及びその後の冷却において、貫通孔14上方の樹脂製基板20と熱板51との僅かな間隙内の空気の膨張・収縮を抑制することができる。In this way, theresin substrates 20 and 10 are heated in a state where the positions of the throughhole 14 of theresin substrate 10 and theopening 510a of thecommunication hole 510 of theheat plate 51 opened on thecontact surface 51a correspond to each other. By joining, in the heating by thehot plates 51 and 52 and the subsequent cooling, the expansion / contraction of the air in the slight gap between theresin substrate 20 and thehot plate 51 above the throughhole 14 can be suppressed.
また、樹脂製基板10の貫通孔14と、当接面52aに開口した熱板52の連通孔520の開口部520aとの互いの位置が対応した状態、つまり貫通孔14と連通孔520とが連通した状態で樹脂製基板20、10を加熱接合することにより、熱板51、52による加熱及びその後の冷却において、貫通孔14を封止することなく、当該貫通孔14内の空気の膨張・収縮を抑制することができる。Further, the positions of the throughhole 14 of theresin substrate 10 and theopening portion 520a of thecommunication hole 520 of theheat plate 52 opened in thecontact surface 52a correspond to each other, that is, the throughhole 14 and thecommunication hole 520 By heat-bonding theresin substrates 20 and 10 in a connected state, in the heating by thehot plates 51 and 52 and the subsequent cooling, the expansion / expansion of the air in the through-hole 14 is performed without sealing the through-hole 14. Shrinkage can be suppressed.
ここで、樹脂製基板10と樹脂製基板20との接合は、熱圧着又は熱ラミネートなどの加熱溶着によって行われる。樹脂製基板10、20に対して熱圧着又は熱ラミネートを施すことにより、樹脂製基板10、20の接合面における樹脂が溶融して、樹脂製基板10と樹脂製基板20とが接合されてマイクロチップ1が形成される。なお、加熱温度としては、例えば、70℃~200℃の温度を用いることができる。Here, the bonding of theresin substrate 10 and theresin substrate 20 is performed by heat welding such as thermocompression bonding or heat lamination. By applying thermocompression bonding or heat laminating to theresin substrates 10 and 20, the resin on the bonding surface of theresin substrates 10 and 20 is melted, and theresin substrate 10 and theresin substrate 20 are bonded to each other.Chip 1 is formed. As the heating temperature, for example, a temperature of 70 ° C. to 200 ° C. can be used.
次に、移動手段53に熱板51、52を互いに離間させる(離間工程)。Next, thehot plates 51 and 52 are separated from the moving means 53 (separation step).
そして、熱板51又は熱板52に貼り付いた樹脂製基板20又は樹脂製基板10を剥離することにより(剥離工程)、マイクロチップ1が製造される。Then, themicrochip 1 is manufactured by peeling theresin substrate 20 or theresin substrate 10 attached to thehot plate 51 or the hot plate 52 (peeling step).
以上のマイクロチップの製造方法によれば、熱板51、52による加熱及びその後の冷却において、貫通孔14上方の樹脂製基板20と熱板51との僅かな間隙及び貫通孔14内の一方又は両方の空気の膨張・収縮を抑制することができるので、樹脂製基板20の変形を抑えて、寸法精度の低下を防止することができる。According to the microchip manufacturing method described above, in the heating by thehot plates 51 and 52 and the subsequent cooling, a slight gap between theresin substrate 20 and thehot plate 51 above the throughhole 14 and one of the throughholes 14 or Since the expansion / contraction of both airs can be suppressed, the deformation of theresin substrate 20 can be suppressed and the reduction of the dimensional accuracy can be prevented.
また、熱板51の当接面51aに開口した連通孔510の開口部510aの孔径Xは、その値の上限が、樹脂製基板10の貫通孔14の孔径Yに対し、好ましくはX<Y[mm]であり、より好ましくはX<Y-0.4[mm]であるので、マイクロチップ1の要接合面に対して、熱板51の当接面が接触しない領域の発生を防止することができ、貫通孔14周辺部に未接合部が発生することを防止できる。The upper limit of the hole diameter X of theopening 510a of thecommunication hole 510 opened on thecontact surface 51a of thehot plate 51 is preferably X <Y with respect to the hole diameter Y of the throughhole 14 of theresin substrate 10. [Mm], and more preferably X <Y−0.4 [mm], thereby preventing the occurrence of a region where the contact surface of thehot plate 51 does not contact the required joint surface of themicrochip 1. It is possible to prevent the occurrence of an unjoined portion around the throughhole 14.
これにより、樹脂製基板10、20の接合強度を低下させることなく、寸法精度の低下を防止することができる。Thus, it is possible to prevent a reduction in dimensional accuracy without reducing the bonding strength of theresin substrates 10 and 20.
また、熱板51の当接面51aに開口した連通孔510の開口部510aの孔径Xは、その値の下限が、樹脂製基板10の貫通孔14の孔径Yに対し、好ましくはX>Y-0.5[mm]であるので、熱板51、52による加熱及びその後の冷却の際に、連通孔510の開口部510aの開口形状に倣った孔径Xの僅かな変形痕が樹脂製基板20に残ったとしても、この変形痕の径は樹脂製基板10の貫通孔14の孔径Yと大きな差異がないため、当該変形痕を貫通孔14の開口形状に紛れさせて、目立つのを防止することができる。
[変形例]
続いて、本発明に係るマイクロチップの製造方法の変形例について説明する。なお、上記の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。Further, the lower limit of the hole diameter X of theopening 510a of thecommunication hole 510 opened on thecontact surface 51a of thehot plate 51 is preferably X> Y with respect to the hole diameter Y of the throughhole 14 of theresin substrate 10. Since the thickness is −0.5 [mm], a slight deformation trace of the hole diameter X following the opening shape of theopening 510a of thecommunication hole 510 is observed during the heating by thehot plates 51 and 52 and the subsequent cooling. 20, since the diameter of the deformation trace is not significantly different from the hole diameter Y of the throughhole 14 of theresin substrate 10, the deformation trace is lost to the opening shape of the throughhole 14 to prevent it from being noticeable. can do.
[Modification]
Then, the modification of the manufacturing method of the microchip based on this invention is demonstrated. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to said embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、本変形例におけるマイクロチップの製造装置5Aは、上記の実施形態における製造装置5の構成に加え、圧力センサ61、62と、圧力調整手段71、72と、制御手段54とを備えている。As shown in FIG. 5, in addition to the configuration of the manufacturing apparatus 5 in the above embodiment, themicrochip manufacturing apparatus 5A in the present modification includespressure sensors 61 and 62, pressure adjusting means 71 and 72, and control means 54. And.
圧力センサ61、62は、連通孔510、520内の各圧力を計測可能なよう熱板51、52に配設されている。また、制御手段54に計測値を出力するよう接続されている。Thepressure sensors 61 and 62 are disposed on thehot plates 51 and 52 so that each pressure in the communication holes 510 and 520 can be measured. Moreover, it connects so that a measured value may be output to the control means 54. FIG.
圧力調整手段71、72は、連通孔510、520の各外気開放口と配管接続されたポンプであり、連通孔510、520内を加圧・減圧できるようになっている。また、制御手段54に接続され、その駆動を制御されるようになっている。The pressure adjusting means 71 and 72 are pumps connected to the open air openings of the communication holes 510 and 520 by pipes so that the insides of the communication holes 510 and 520 can be pressurized and depressurized. Further, it is connected to the control means 54 and its drive is controlled.
制御手段54は、圧力センサ61、62及び圧力調整手段71、72と接続され、連通孔510、520内を所定の圧力とするよう、圧力センサ61、62からの計測値に応じて圧力調整手段71、72を制御するようになっている。The control means 54 is connected to thepressure sensors 61 and 62 and the pressure adjustment means 71 and 72, and the pressure adjustment means according to the measured values from thepressure sensors 61 and 62 so that the communication holes 510 and 520 have a predetermined pressure. 71 and 72 are controlled.
続いて、製造装置5Aによるマイクロチップ1の製造方法について説明する。Then, the manufacturing method of themicrochip 1 by themanufacturing apparatus 5A is demonstrated.
まず、上記の実施形態と同様に、熱板51、52の当接面51a、52aに対し剥離剤を塗布する(塗布工程)。First, similarly to the above embodiment, a release agent is applied to the contact surfaces 51a and 52a of thehot plates 51 and 52 (application process).
次に、接合工程における接合条件を設定する(条件設定工程)。この工程では、後工程である接合工程において、熱板51の連通孔510内の圧力と樹脂製基板10の貫通孔14内の圧力とが略同一となるように、圧力調整手段71、72の駆動状態を決定する。より詳細には、後工程の接合工程と同様に熱板51、52で樹脂製基板20、10を挟持して加熱し、この状態で制御手段54に圧力調整手段71,72の駆動を制御させることにより、圧力センサ61と圧力センサ62との計測値を略同一にする。このとき、圧力センサ61と圧力センサ62との計測値が略同一となる圧力調整手段71、72の駆動状態を制御手段54に記憶させておく。Next, the joining conditions in the joining process are set (condition setting process). In this process, in the joining process, which is a subsequent process, the pressure adjusting means 71 and 72 of thepressure plate 71 and 72 are set so that the pressure in thecommunication hole 510 of thehot plate 51 and the pressure in the throughhole 14 of theresin substrate 10 are substantially the same. Determine the driving state. More specifically, theresin substrates 20 and 10 are sandwiched and heated by thehot plates 51 and 52 in the same manner as in the subsequent bonding step, and in this state, thecontrol unit 54 controls the driving of thepressure adjusting units 71 and 72. Thus, the measured values of thepressure sensor 61 and thepressure sensor 62 are made substantially the same. At this time, the drive state of the pressure adjusting means 71 and 72 where the measured values of thepressure sensor 61 and thepressure sensor 62 are substantially the same is stored in the control means 54.
次に、熱板51、52を離間させ(離間工程)、条件設定工程で条件出しに使用したマイクロチップ1を剥離させる(剥離工程)。Next, thehot plates 51 and 52 are separated (separation process), and themicrochip 1 used for setting the conditions in the condition setting process is separated (peeling process).
そして、再び熱板51、52の当接面51a、52aに対し剥離剤を塗布する(塗布工程)。Then, a release agent is applied again to the contact surfaces 51a and 52a of thehot plates 51 and 52 (application process).
次に、上記の実施形態と同様に、熱板51、52で新たな樹脂製基板20、10を挟持して加熱接合する(接合工程)。但し、この加熱接合の際に、制御手段54により条件設定工程で記憶した圧力調整手段71、72の駆動状態を再現させる。これにより、熱板51の連通孔510内の圧力と樹脂製基板10の貫通孔14内の圧力とを略同一とした状態で樹脂製基板10、20の加熱接合を行うことができる。Next, similarly to the above-described embodiment, thenew resin substrates 20 and 10 are sandwiched by thehot plates 51 and 52 and heat-bonded (bonding step). However, at the time of this heat bonding, the driving state of the pressure adjusting means 71 and 72 stored in the condition setting step is reproduced by the control means 54. Thereby, the heat bonding of theresin substrates 10 and 20 can be performed in a state where the pressure in thecommunication hole 510 of thehot plate 51 and the pressure in the throughhole 14 of theresin substrate 10 are substantially the same.
次に、移動手段53に熱板51、52を互いに離間させる(離間工程)。Next, thehot plates 51 and 52 are separated from the moving means 53 (separation step).
そして、熱板51又は熱板52から樹脂製基板20又は樹脂製基板10を剥離させる(剥離工程)。Then, theresin substrate 20 or theresin substrate 10 is peeled from thehot plate 51 or the hot plate 52 (peeling step).
以上のような製造装置5Aによるマイクロチップの製造方法によれば、接合工程の前に条件設定工程を設けることにより、接合工程において熱板51の連通孔510内の圧力と樹脂製基板10の貫通孔14内の圧力とを略同一にした状態で樹脂製基板10、20の加熱接合を行うことができるため、上記実施形態と同様の効果をより確実に得ることができる。According to the microchip manufacturing method by themanufacturing apparatus 5A as described above, by providing the condition setting step before the bonding step, the pressure in thecommunication hole 510 of thehot plate 51 and the penetration of theresin substrate 10 in the bonding step. Since theresin substrates 10 and 20 can be heat-bonded in a state where the pressure in thehole 14 is substantially the same, the same effect as in the above embodiment can be obtained more reliably.
また、マイクロチップ1を繰り返し製造する、つまり接合工程を繰り返す場合であっても、条件設定工程は繰り返す必要なく、初回の条件設定工程で決定した圧力調整手段71、72の駆動状態を各接合工程で再現することで、上記の効果を繰り返し得ることができる。Further, even when themicrochip 1 is repeatedly manufactured, that is, when the joining process is repeated, the condition setting process does not need to be repeated, and the driving state of the pressure adjusting means 71 and 72 determined in the initial condition setting process is changed to each joining process. By reproducing the above, the above effect can be obtained repeatedly.
なお、本発明は上記の実施形態及び変形例に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。It should be noted that the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments and modifications, and of course can be changed or improved as appropriate.
例えば、上記実施形態及び変形例では、マイクロチップ1は、流路用溝12、13の非形成面が平滑な樹脂製基板10を備えることとして説明したが、図6に示すような樹脂製基板40を樹脂製基板10の代わりに備えることとしても良い。ここで、樹脂製基板40には、一方の表面に流路用溝12、13が形成されており、他方の表面のうち、各貫通孔14の周囲に円筒状の突起部41が設けられている。これらの突起部41は、貫通孔14を囲んで樹脂製基板40の厚さ方向に突出しており、分析装置(図示せず)のチューブやノズルに嵌合されて、試料などの導入や排出を行うようになっている。このような突起部41は円筒状の形状を有していても良いし、多角形状など、他の形状を有していても良い。但し、樹脂製基板40における流路用溝12、13の非形成面に設けられる凹凸部材は、この突起部41に限定されず、例えば、微細流路内を流れる試料の流動を制御するためのスイッチや、分析装置からの光を集光するためのレンズなどであっても良い。For example, in the embodiment and the modification described above, themicrochip 1 has been described as including theresin substrate 10 in which the non-formation surfaces of theflow path grooves 12 and 13 are smooth, but the resin substrate as illustrated in FIG. 40 may be provided instead of theresin substrate 10. Here, theresin substrate 40 is formed withflow channel grooves 12 and 13 on one surface, and acylindrical protrusion 41 is provided around each throughhole 14 on the other surface. Yes. Theseprotrusions 41 surround the through-holes 14 and protrude in the thickness direction of theresin substrate 40 and are fitted into tubes and nozzles of an analyzer (not shown) to introduce and discharge samples and the like. To do. Such aprotrusion 41 may have a cylindrical shape, or may have another shape such as a polygonal shape. However, the concavo-convex member provided on the non-formation surface of theflow path grooves 12 and 13 in theresin substrate 40 is not limited to theprotrusion 41, and for example, for controlling the flow of the sample flowing in the fine flow path. It may be a switch or a lens for collecting light from the analyzer.
また、上記の変形例では、条件設定工程を接合工程の前に行うこととして説明したが、接合工程において、熱板51の連通孔510内の圧力と樹脂製基板10の貫通孔14内の圧力とが略同一となるよう圧力調整手段71、72の駆動を制御してもよい。In the above modification, the condition setting step is described as being performed before the bonding step. However, in the bonding step, the pressure in thecommunication hole 510 of thehot plate 51 and the pressure in the throughhole 14 of theresin substrate 10 are described. And the driving of the pressure adjusting means 71 and 72 may be controlled so as to be substantially the same.