CN103086317A - 基板层的融合方法和装置及微流体芯片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基板层的融合方法和装置及微流体芯片的制造方法。提供的基板层的融合方法，包括：使用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由树脂制成的基板层的接合面；以及在低于树脂的玻璃化转变温度或软化点温度下加热经处理的基板层，并压接加热的基板层。

Description

基板层的融合方法和装置及微流体芯片的制造方法

技术领域

本发明涉及基板层的融合方法、微流体芯片的制造方法以及基板层的融合装置，特别是涉及基板层的融合方法，能够通过防止在基板层上形成的区域的形变，来进行基板层的叠加。

背景技术

近年来，通过在半导体工业中应用微加工技术，已经开发了具有阱或流道的微流体芯片，用来在硅或玻璃制成的基板上进行化学和生物分析（参见日本未经审查专利申请公开号2004-219199）。

作为一个例子，一种利用微流体芯片执行毛细管电泳的微芯片电泳法已经被公开，在该微流体芯片上通过在塑料基板层上制备流道（细槽）并将基板层叠加在基板层的附加层上而形成毛细管（参见日本未经审查专利申请公开号2004-219199和日本未经审查专利申请公开号2001-242138）。微芯片电泳法被用于诸如核酸、蛋白质、病毒、细胞、氨基酸、糖、有机酸和离子的可充电微量物质的分析。

在微芯片电泳法中，已经使用了其上形成有样本导入流道和样本分离流道在该芯片上形成以便彼此成直角（参见日本未经审查专利申请公开号2004-219199的图3）的微流体芯片。在微流体芯片中，使用印刷法、蒸镀法、蚀刻法、电镀法等，电极在样本分离流道的端点附近形成，而且进行了用于电泳的导电路径布线（参见日本未经审查专利申请公开号2001-242138）。

发明内容

具有诸如阱或流道的区域的微流体芯片，通过叠加具有形成的区域的基板层来制造。在使用塑料基板层的情况下，可以通过加热并压接加热的基板层直到树脂的玻璃化转变温度或软化点温度进行叠加。

然而，在相关技术的热压缩法中，存在形成在基板层上的区域在压接过程中因压力而变形的情况。此外，当为了防止在基板层上形成的区域变形而降低压接过程中的温度时，该树脂的软化可能不够，而接合有可能无法完成。特别是电极在基板层的接合面上形成的情况下，接合在接合面上是凸的电极附近趋于不会完成，并且可能会在接合界面上形成间隙。

因此，期望提供一种能够通过防止形成的区域的变形来进行基板层的叠加基板层的融合方法。

为了解决上述问题，本发明公开提供了包括以下（1）和（2）的基板层的融合方法。根据该融合方法，在用有机溶剂处理基板层的接合面后，通过进行基板层的压接，压接过程的温度可以被抑制到低于树脂的玻璃化转变温度或软化点温度（在下文中，这两个温度都被称为“玻璃化转变温度”）。

（1）使用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由树脂形成的基板层的接合面。

（2）通过在低于树脂的玻璃化转变温度下加热来加热处理过的基板层，并且压接加热的基板层。

融合方法可以还包括以下的（3）和（4）。去除和增压可使在加热和压接的过程中被压接的基板层更完全的接合。

（3）去除压接基板层上残留的有机溶剂。

（4）在去除有机溶剂之后，在以高于加热和压接中的加热温度而低于树脂的玻璃化转变温度的温度下加热时，对压接的基板层增压。

优选地，该融合方法适用于在基板层上形成有成为物质的反应场所或分析场所的区域的情况，更优选地，适用于融合表面具有微小的高度差的情况。在融合表面形成的电极和该表面之间出现的可以以高度差为例。

在融合方法的处理中，优选地，可以用汽化形式的有机溶剂处理接合面。此外，在加热和压接和/或增压中，优选地，可以通过缓冲材料按压基板层的接合面的相反侧表面。

此外，本发明公开提供了包括以下（1A）和（2A）的微流体芯片的制造方法。根据该制造方法，可以得到其区域没有变形的微流体芯片。

（1A）处理由树脂形成的基板层的接合面，在基板层上形成有成为物质的反应场所和分析场所的区域。

（2A）在低于树脂的玻璃化转变温度下加热经处理的基板层，并压接加热的基板层。

此外，本发明公开提供了包括以下（1B）到（4B）的微流体芯片的制造方法。根据该制造方法，可以得到接合面的高度差用树脂密封的微流体芯片。

（1B）用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理基板层的接合面，该基板层由树脂形成并且在接合面上具有高度差。

（2B）在低于树脂的玻璃化转变温度下加热基板层，并压接加热的基板层。

（3B）去除压接的基板层上残留的有机溶剂。

（4B）去除有机溶剂之后，在以高于在加热和压接中的加热温度而低于树脂的玻璃化转变温度的温度下加热的同时，对压接的基板层进行增压。

结合起来，本发明公开还提供了基板层的融合装置，包括：溶解单元，用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由树脂形成的基板层的接合面；压接单元，在低于树脂的玻璃化转变温度下加热用有机溶剂处理过的基板层，并压接加热的基板层；以及增压单元，去除有机溶剂之后，在高于压接期间的加热温度而低于压接单元中树脂的玻璃化转变温度的温度下加热的同时，对压接的基板层进行增压。

本发明提供了能够通过防止形成的区域的变形进行基板层的叠加的基板层的融合方法。

附图说明

图1是示出了根据本发明的基板层的融合方法的步骤流程图；

图2A和图2B是示出优选利用根据本发明的基板层的融合方法制造的微流体芯片A的构造的示意图；

图3是示出微流体芯片的基板层的构造的示意图；

图4是示出微流体芯片的另一个基板层的构造的示意图；

图5A和图5B是示出了在基板层的接合界面有间隙的状态（图5A），和没有间隙的状态（图5B）的示意图；

图6是示出根据本发明的基板层的融合装置的构造的框图；

图7是示出了增压力的变化和本实施方式所用热压单元的成型模具温度变化的实例的作为图表的替代的曲线图；以及

图8A和8B是拍摄了在实施方式中制造的微流体芯片的增压前（图8A）和增压后（图8B）电极的边缘部分作为图表的替代的图片。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述实现本发明的优选实施方式。此外，下面将要描述的实施方式代表本发明典型实施方式的实例，不能通过该实例狭义地理解本发明的范围。将按照以下顺序给出描述。

1．微流体芯片

2．基板层的融合方法

（1）溶解

（2）压接

（3）去除

（4）增压

3．基板层的融合装置

1．微流体芯片

图1是示出根据本发明的基板层的融合方法的流程图。另外，图2A至图4是示出了优选利用根据本发明的基板层的融合方法制造的微流体芯片的实例的示意图。图2A、图3和图4是顶视示意图，而图2B是对应于图2A中IIB-IIB横截面的横截面示意图。

参照图2A至图4，参考标号A所表示的微流体芯片被用在微芯片电泳法中，并且通过叠加基板层1和基板层2而形成。为了供给样本，基板层1使4个供给口11a、11b、11c和11d穿过（pentrate）。在一对相对的供给口11a和11b和一对相对的供给口11c和11d之间，形成了与供给口连通的槽状流道12a（样本分离流道）和12b（样本导入流道）以便彼此成直角。

在与基板层1的供给口11a、11b、11c和11d相对应的位置处，基板层2具有电极21a、21b、21c和21d。电极21a、21b、21c和21d成为用于流道12a和12b内样本的电泳的导电路径。

微流体芯片A通过以基板2上布置的电极21a、21b、21c和21d可以分别位于基板层1上布置的供给口11a、11b、11c和11d内部的方式叠加其上形成有基板层2的电极的表面和其上布置有基板层1的流道的表面来制造。

基板层1和2的材料可以是在相关技术中被用作材料的塑料，如聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物或聚二甲基硅氧烷。当用光学方法对导入流道12a和12b的材料或它们的反应产物进行分析时，作为基板层1和2的材料，选择光学误差较少的材料是可取的，以便具有光学透明度、较少的自发荧光、较少的波长分散。作为基板层1和2的材料，除光学特性以外还具有优良耐热性的聚碳酸酯更可取。此外，基板层1和2的材料可以是相同的或不同的。

对基板层1和2的尺寸没有特别的限定，但是，例如，基板层1可以是约25mm高、75mm宽、1mm厚的基板。基板层2可以是约25mm高、75mm宽、50至200μm厚的板或膜。

使用纳米压印光刻、注塑成型、切削加工等可以将供给口11a、11b、11c和11d和流道12a和12b模制在基板层1上。在供给口11a、11b、11c和11d还有流道12a和12b中，可以形成约10至500μm宽和10至300μm高的柱，以便在必要时起到过滤器的作用。

流道12a和12b的大小特别是，但不限于，例如，宽度可以是约10至500μm和深度可以是约10至300μm。

作为电极21a、21b、21c和21d的材料，尤其是但不局限于诸如碳、金和银的导电材料，优先使用碳。电极材料可以不吸附和禁用导入流道12a和12b的材料，以及其反应产物。为了在基板层2上形成电极21a、21b、21c和21d，也可以执行相关技术中的印刷法、蒸镀法、蚀刻法或电镀法。

至于电极21a、21b、21c和21d的尺寸，特别是但不限于，例如，厚度可以是约2至10μm。

2．基板层的融合方法

参照图1，对通过叠加基板层1和2来获得微流体芯片A按顺序进行说明。

（1）溶解

溶解S1，使用对形成基板层1和2的树脂具有溶解性的有机溶剂来处理基板层1和2接合面。在这里，基板层1的接合面是流道12a和12b在其上形成的面，而基板层2的接合面是电极21a，21b，21c和21d在其上形成的面。通过使用有机溶剂处理接合面，接合面被软化。因此，下述压接S2中基板层的压接温度可以被抑制到低于树脂的玻璃化转变温度（熔点）。此外，当不存在取决于树脂类型的清晰的玻璃化转变时，“玻璃化转变温度（熔点）”可以用“软化点温度（熔点）”来代替。

作为有机溶剂，根据基板层1和2的材料，适当地使用对该材料具有溶解性的溶剂。例如，使用的有机溶剂可以是四氢呋喃、乙酸乙酯、氯仿，丙酮、甲基氯、2-丙醇、乙醇、环己烷、甲苯、二甲苯、辛烷等。在使用聚碳酸酯作为基板层1和2的材料的情况下，优选使用氯仿作为有机溶剂。该有机溶剂可以不吸附和去活化（deactivate）导入流道12a和12b的材料及其反应产物。

使用有机溶剂的处理在基板层1的接合面和基板层2的接合面的至少一侧上进行。为了排除有机溶剂对形成在基板层2接合面上的电极21a、21b、21c和21d施加影响的可能性，有机溶剂的处理优选只在基板层1的接合面上进行。出于这个原因，与基板层的接合面相反的表面优选可以用薄膜等保护起来，使得它不与有机溶剂接触。

使用有机溶剂的处理，可以通过使液体有机溶剂接触接合面来执行，但优选可以通过使汽化的有机溶剂接触接合面来执行。使用有机溶剂的处理，也可以通过只降低在基板层1和2接合界面处树脂的软化温度来执行。然而，当通过使用具有高树脂溶解度的液体有机溶剂来执行处理时，有机溶剂从基板层1和2的接合面的表面层渗透到深处，并软化树脂。因此，在基板层1上形成的流道12a和12b中可能会造成形变，而且可能会发生溶剂破裂。在使用液体有机溶剂来接触的情况下，选择具有低的树脂溶解度的有机溶剂是可取的。

使用一种有机溶剂的处理时间可以根据使用的基板层材料和有机溶剂被适当地设定。然而，如果处理时间太短，在压接S2中可能无法获得降低压接温度的效果。如果太长，在压接S2中可能会发生流道12a和12b的变形。

（2）压接

在压接S2中，叠加有机溶剂处理后的基板层1和2，使得基板层1和2的接合面互相面对，被放置在热压单元上，在使用加热器加热时被增压和压接。因为在溶解S1中利用有机溶剂处理并软化了接合面，在此过程中，基板层可以在低于树脂的玻璃化转变温度下通过热压缩被充分接合。结果，在相关技术中是问题的流道12a和12b的形变等，可以在接近玻璃化转变温度的热压缩中被防止。此外，由于加热不会进行到玻璃化转变温度，在接合后的基板层1和2上不会发生扭曲和翘曲，而且也可以抑制由树脂的热裂解导致的基板层自发荧光的发生。

可以根据基板层的材料和溶解S1中使用的有机溶剂来适当地设定加热温度、增压力和增压时间。然而，如果温度、压力和时间过小，基板层的接合可能是不充分的。如果过大，在流道12a和12b中会发生变形。

在压接时，通过缓冲材料按压基板层1和2的接合面的相反侧表面。作为缓冲材料，可以使用具有耐热性和弹性的单元，例如耐热氟橡胶。

在基板层2的接合面，出现微小的高度差是由于在该表面上形成的电极21a、21b、21c和21d。在这种情况下，在基板层1和2的接合界面，间隙很可能形成在凸状电极附近。图5A示意性地示出在该电极附近形成的间隙（参见参考标号V）。

如果间隙V出现在接合界面中，导入流道12a和12b的样本从间隙V泄漏，或者在不保持电绝缘性的情况下，流道12a和12b内部样本的电泳是不大可能的。

即使在其上出现微小高差的情况下，由于基板层成型过程中成型失败、所谓“毛刺”或“过度切割”的发生，这样的间隙会出现在接合面的边缘。据了解，在基板层注塑成型的过程中，毛刺很可能出现在与热塑性树脂的成型模具相接触的部分。即使是具有约2至10μm高的凸部的毛刺，也可能会导致间隙V出现。

使用缓冲材料，在按压过程中可以防止压力集中在凸部，例如电极和毛刺上，消除由于基板层1和2的厚度变化而造成增压侧的非均匀性，从而间隙V不太可能出现。

此外，有一种可能性，即使在压接之后间隙V仍然存在。因此，通过下述的去除S3和增压S4，可以优选地更进一步完成基板层1和2的接合。

（3）去除

首先，在去除S3中，在压接的基板层1和2上残留的有机溶剂被完全去除。去除有机溶剂，可以通过自然干燥、空气干燥等执行。然而，通过将压接的基板层1和2放置在比室温更高的温度下（约60℃）的烘箱内加热来去除是可取的。

通过除去残留的有机溶剂，被有机溶剂降低的基板层的软化温度可以返回到树脂的原始软化温度。此外，去除对于防止微流体芯片A内残留的有机溶剂造成溶剂破裂或白化也是必要的。

（4）增压

接着，在增压S4中，在高于压接S2中的加热温度和低于树脂的玻璃化转变温度的温度下加热时，对压接的基板层1和2增压。在增压中，在比压接S2中的加热温度更高的温度下执行增压。因此，甚至可以在压接S2之后基板层1和2的接合界面上残留的间隙V的位置处接合基板层。

为了确保流道12a和12b中的液体紧密性和电绝缘性，树脂完全被附着到凸的电极或毛刺的至少一部分上，可以执行增压使得由附着位置处的电极或毛刺引起的高度差被树脂完全密封（参见图5B）。

根据基板层的材料，可以适当地设定加热温度、增压力和增压时间。然而，如果温度、压力和时间过于不足，在消除间隙时没有预计的效果。如果过于足够，在流道12a和12b中会发生变形。

此外，去除S3中，在基板层1和2上残留的有机溶剂被去除，并且基板层的软化温度返回到树脂的原始软化温度。因此，在增压中，即使增压是在高于压接S2的温度下进行的，流道12a和12b也不会发生形变。

即使在增压中，也通过缓冲材料按压基板层1和2的接合面的相反侧的表面。使用缓冲材料可以防止压力集中在凸部上，以便间隙V不出现。

如上所述，根据与本技术有关的基板层的融合方法，在压接S2中，在低于树脂的玻璃化转变温度下，基板层的热压缩是有可能的，从而可以在流道等形状没有被改变的情况下获得微流体芯片。此外，即使在基板层的接合面上存在诸如电极或毛刺的大约几微米的高度差的情况下，在增压S4中使树脂与高度差吻合，并且可以获得间隙不出现在高度差部的微流体芯片。

3.基板层的融合装置

图6是示出了根据本发明的基板层的融合装置的构造的框图。参考标号3所表示的融合设备包括供给单元31、溶解单元32、融合单元33、排出单元34和用于在其间运送基板层的机构。融合单元33由压接单元331和增压单元332组成。

供给单元31持有多个基板层，诸如流道和/或基板层的区域被叠加在其上。供给单元31将所保持的基板层送到溶解单元32。

溶解单元32包括表面处理装置，表面处理装置使用对形成基板层的树脂具有溶解性的有机溶剂处理从供给单元31供给的基板层的接合面。除了浸没设备、喷雾设备等以外，表面处理设备还可以是使用有机溶剂的暴露处理设备。喷雾装置使汽化的有机溶剂仅与基板层的接合面接触是可取的。处理后的基板层被送到融合单元33。

融合单元33的压接单元331包括热压装置，其通过在低于该树脂的玻璃化转变温度下加热，来压接从溶解单元32输送来的基板层。此外，融合单元33的增压单元332包括热压装置，热压装置在高于压接单元331中加热温度而低于树脂的玻璃化转变温度的温度下进行加热时，对在压接单元331中压接过的基板层进行增压。构造压接单元331和增压单元332的热压设备包括诸如压接头的增压机构和诸如加热器的加热机构，其中，增压机构叠加并增压基板层的接合面，以便基板层1和2的接合面彼此相对，加热机构加热增压机构。接合在融合单元33中的基板层成为微流体芯片，并被送到排出单元34。

构造压接单元331和增压单元332的热压装置可以是相同的或不同的。在两个单元都是由单独的热压装置构造的情况下，输送机构被设置在各设备之间，并且干燥机构被设置在从压接单元331的热压设备到增压单元332的热压设备的输送路径上，以在压接单元331中压接后去除残留在基板层上的有机溶剂。干燥机构可以是吹风机、烘箱等。此外，在这两个单元由相同的热压设备构造的情况下，干燥机构被设置在热压装置中，以便在压接和增压过程中去除在基板层上残留的有机溶剂。

根据本发明的基板层的融合方法也可以如下构造。

（1）基板层的融合方法，包括：溶解，使用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由树脂形成的基板层的接合面；以及压接，通过在低于玻璃化转变温度的温度下加热来压接处理过的基板层。

（2）上述（1）中的基板层的融合方法，还包括：去除，去除压接的基板层上残留的有机溶剂；以及增压，去除有机溶剂之后，在高于压接过程中的加热温度而低于树脂的玻璃化转变温度的温度下加热时，对压接的基板层进行增压。

（3）上述（1）或（2）中的基板层的融合方法，其中，在基板层上形成成为物质的反应场或分析场的区域。

（4）上述（2）或（3）中的基板层的融合方法，其中，基板层在接合面具有微小的高度差。

（5）上述（4）中的基板层的融合方法，其中，在接合面表面上形成的电极和该表面之间存在高度差。

（6）上述（1）至（5）中任一项的基板层的融合方法，其中，在溶解中，使用汽化形式的有机溶剂对接合面进行处理。

（7）上述（1）至（6）中任一项的基板层的融合方法，其中，在压接和/或增压中，通过缓冲材料，按压基板层的接合面的相反侧表面。

[实施方式1]

1.微流体芯片的制造

（1）基板层的制造

图2A至4所示的微流体芯片被制造用于试验。使用注塑成型来模制基板层1。以这样的方式制造圆盘，即，使用端铣刀，从相对于流道12a和12b的深度具有足够厚度的镀镍不锈钢板中刻出用于流道的通道，并且刻出通道的边缘。将所制造的圆盘安装在注塑成型机上，并且基板层1是由聚碳酸酯树脂模制而成。

基板2是通过聚碳酸酯片上的电极21a、21b、21c和21d的丝网印刷来制造的。作为导电油墨，使用一种碳元素（Electrodag 423SS，汉高日本有限公司）。至于用于毛细管电泳的电极，为了抑制焦耳热的产生，具有小于5000Ω/sq的表面电阻率是可取的。出于这个原因，检查导电油墨的印刷厚度（电极厚度）和表面电阻率之间的关系。平均表面电阻率，当电极厚度为4μm时为1.39kΩ/sq，在电极厚度为3.5μm时为平均2.52kΩ/sq，在电极厚度为3μm时为平均4.88kΩ/sq。因此，电极的厚度被设定为3.5μm。

（2）溶解和压接

将汽化乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃和氯仿施加于基板层的1的接合面（其上形成有流道12a和12b的表面）。将基板层1输入到具有有机溶剂耐受性的处理容器中，并且该容器被密封，在该基板层上接合面的相对表面被保护膜掩盖。然后，将接合面暴露于饱和蒸汽。在处理温度为35℃并且处理时间分别为3、5、7、10、30、60、90和120秒的条件下进行检验。

为了使基板层2与接合面相对，叠加有机溶剂处理后的基板层1，安装在热压单元1的成型模具上，并且在通过加热器加热时增压。热压单元1具有以下构造。

上成型模具（基板层1侧）：研磨和抛光的不锈钢板

下成型模具（基板层2侧）：2mm厚的缓冲材料（基纽板F200，Kinyosha有限公司）被放在研磨的不锈钢板上，并且另一个0.08mm厚的双面研磨的不锈钢被放置在其上。

在预定时间过后，停止用加热器加热并用水冷却热压单元1的成型模具内部来降低成型模具的温度。当成型模具的温度变得低于50℃时，停止增压，并通过打开成型模具取出融合后的基板层。在120、240和360秒增压时间的各条件下进行检查。在95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃和140℃成型模具温度的各条件下进行检查。此外，在4.5kN，5.0kN和5.2kN增压力的各条件下进行检查。

在100℃的成型模具温度、5.0kN的增压力的条件下，当使用氯仿作为有机溶剂时，在7秒的溶剂处理时间的情况下确保了基板层1和2的良好接合，甚至没有发现流道形状的变形。相比之下，在处理时间5秒的情况下，基板层1和2的接合不牢固，在3秒的情况下，预期不会接合。此外，在处理时间10秒的情况下，发生了流道形状的变形。

在相同的条件下，当使用四氢呋喃作为有机溶剂，在溶剂处理时间30秒的情况下，确保了基板层1和2的良好接合，甚至没有发现流道形状的变形。相比之下，在处理时间10秒以下的情况下，预期基板层1和2不会接合。此外，在处理时间60秒的情况下，发生了流道形状的变形。

相同的条件下，当使用乙酸乙酯作为有机溶剂时，在溶剂处理时间90秒的情况下，确保了基板层1和2的良好接合，甚至没有发现流道形状的变形。相比之下，在处理时间60秒的情况下，基板层1和2的接合不牢固，并在30秒以下的情况下，预期不会接合。此外，在处理时间120秒的情况下，发生了流道形状的变形。

当使用对聚碳酸酯不具有溶解性的乙醇作为有机溶剂时，即使在溶剂处理时间120秒的情况下，基板层1和2也不会结合，并且不能获得降低增压温度的效果。

在强极性溶剂的情况下，即使处理时间被缩短，也会获得基板的层1和2的良好接合。然而，即使处理时间稍长就会发生流道形状的变形。另一方面，即使处理时间稍短也会发生接合失败。因此，存在难以控制处理时间的趋势。此外，如果基板层的粘合进行到相同的程度，使用强极性溶剂的短期处理比使用弱极性溶剂的长期处理更可取，并且短期处理引起流道形状的轻微变形。

在压力5.0kN的条件下，当使用氯仿7秒时，在成型模具温度100℃以上温度下确保基板层1和2的良好接合。相比之下，在相同条件下，当不进行氯仿处理时，有必要将成型模具温度设置为130℃以上，以便获得良好的接合。从这一点来说，可以确认，溶剂处理具有将增压温度降低30℃的效果。

“表1”指示在7秒的氯仿处理时间的条件下，成型模具温度、增压力和增压时间的详细检查结果。图7示出了在增压力被设定为5.2kN的情况下，热压单元增压力的变化和成型模具温度的变化。

表1

（3）去除和增压

基板层1和2被压接的微流体芯片，在60℃的烘箱中被加热一小时后，从烘箱中取出并自然冷却至室温。因此，基板层内部残留的有机溶剂被完全去除。

微流体芯片被放置在热压单元2的成型模具上，并在被加热的同时被增压。热压单元2具有以下构造。

上成型模具（基板层1侧）：研磨的不锈钢板

下成型模具（基板层2侧）：在研磨的不锈钢板上，放置了2mm厚的缓冲材料（基纽板F200，Kinyosha有限公司），并且还有0.2mm厚的双面研磨不锈钢被放置在其上。

60秒后，停止用加热器加热并用水冷却热压单元2的成型模具内部来降低成型模具的温度。当成型模具的温度变得低于50℃时，停止增压，并通过打开成型模具来，取出微流体芯片。在110℃、115℃、120℃、125℃和130℃成型模具温度的各条件下进行检查。此外，在4.5kN，5.0kN和5.2kN增压力的各条件下进行检查。

“表2”示出了结果。如果成型模具温度低，在电极的边缘会出现间隙（空隙）。如果成型模具温度高，会出现流道形状的变形。图8A和8B示出了增压之前（图8A）和增压之后（图8B）电极的边缘部分的照片。

表2

本公开包含的主题涉及于2011年11月7日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-243851中所公开的主题，其全部内容通过引用结合于此。

本领域技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，在所附权利要求或其等价物范围内，可以进行各种修改、组合、子组合、以及更改。

Claims (11)

1.一种基板层的融合方法，包括：

使用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由所述树脂形成的基板层的接合面；以及

在低于所述树脂的玻璃化转变温度或软化点温度下加热经处理的基板层，并压接加热的基板层。

2.根据权利要求1所述的基板层的融合方法，还包括：

去除压接的基板层上残留的所述有机溶剂；以及

去除所述有机溶剂之后，对压接的所述基板层增压，同时以比所述加热和压接中的加热温度高而比所述树脂的玻璃化转变温度或所述软化点温度低的温度加热。

3.根据权利要求2所述的基板层的融合方法，

其中，在所述基板层上形成有成为物质的反应场或分析场的区域。

4.根据权利要求3所述的基板层的融合方法，

其中，所述基板层在接合面具有微小的高度差。

5.根据权利要求4所述的基板层的融合方法，

其中，所述高度差存在于在所述接合面表面形成的电极和所述表面之间。

6.根据权利要求5所述的基板层的融合方法，

其中，在所述处理中，使用汽化形式的所述有机溶剂对所述接合面进行处理。

7.根据权利要求6所述的基板层的融合方法，

其中，在所述加热和压接和/或增压中，经由缓冲材料，按压所述基板层的所述接合面的相对侧表面。

8.一种微流体芯片的制造方法，包括：

使用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由所述树脂形成的基板层的接合面，所述基板层具有成为物质的反应场或分析场的区域；以及

在低于所述树脂的玻璃化转变温度或软化点温度下加热经处理的基板层，并压接加热的基板层。

9.根据权利要求8所述的制造方法，还包括：

去除压接的基板层上残留的所述有机溶剂；以及

去除所述有机溶剂之后，对压接的所述基板层增压，同时以比所述加热和压接中的加热温度高而比所述树脂的玻璃化转变温度或所述软化点温度低的温度加热。

10.一种微流体芯片的制造方法，包括：

使用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由所述树脂形成的基板层的接合面，所述基板层在所述接合面具有微小的高度差；

在低于树脂的玻璃化转变温度或软化点温度下加热经处理的基板层，并压接加热的基板层；

去除压接的基板层上残留的所述有机溶剂；以及

去除所述有机溶剂之后，对压接的所述基板层增压，同时以比所述加热和压接中的加热温度高而比所述树脂的所述玻璃化转变温度或软化点温度低的温度加热，

其中，所述高度差被所述树脂密封。

11.一种基板层的融合装置，包括：

溶解单元，使用对树脂具有溶解性的有机溶剂处理由所述树脂形成的基板层的接合面；

压接单元，在低于所述树脂的玻璃化转变温度或软化点温度下加热使用所述有机溶剂处理过的所述基板层，并压接加热的基板层；以及

增压单元，去除所述有机溶剂之后，对压接的基板层增压，同时以比所述压接单元中的加热温度高而比所述树脂的所述玻璃化转变温度或所述软化点温度低的温度加热。

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