CN111372888A - 流体芯片、流体设备以及它们的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适合于在流路的上表面粘接有其他部件的流体设备的流体芯片。该流体芯片，形成有流路，其特征在于，所述流体芯片具有：基材，其具有构成流路的底面的至少一部分的表面；以及粘接部件，其上端面设置在比基材的表面高的位置，且由弹性体树脂形成，基材具有支柱部，该支柱部比表面突出，规定流路的侧面的高度，基材的支柱部埋设在粘接部件。

Description

流体芯片、流体设备以及它们的制造方法

技术领域

本发明涉及形成有流路的流体芯片、使用流体芯片的流体设备以及它们的制造方法，特别是涉及具备适于在微流路的上表面粘接被粘接部件的结构的微流体芯片、使用微流体芯片的微流体设备以及它们的制造方法。

背景技术

微流体设备技术是利用MEMS(Micro electro mechanical Systems微机电系统)技术等微细加工技术生成用于传送流体的微小流路、用于贮存、保持流体的微小容器、用于使流体反应的微小的反应容器等供给流体的微量空间(以下也称为“微流路”)，并在微小空间中处理流体的技术。在微流体设备中，由于表面积的比例相对于体积变大，所以粘性力比惯性力更占主导地位，例如，微流路中的流体的流动成为层流，能够高度地控制化学及物理的物性(浓度、pH、温度等)，因此条件操作及管理变得容易。另外，还具有能够有效地产生经由表面的反应，进而能够以少量的流体进行实验的优点。

这样的微流体设备利用于微量分子的测量、人工膜形成、细胞功能的测量等，特别是，用于集成了与生物体相关的处理工艺和分析、测量功能的生物芯片。例如，在专利文献1中例示了以下的生物芯片：在单一基板上具备生物芯片层和图像传感器层，通过利用荧光或发光的光学工艺并利用图像传感器层检测固定在形成于生物芯片层的凹部中的基准试样与目标试样的生化反应、代表性的DNA碱基间的互补结合或抗原-抗体反应。另外，在专利文献2中公开了以下的流体设备，所述流体设备在流路的中途具有用于对生物体组织进行粗粉碎的粗粉碎部、用于对粗粉碎后的组织进行粉碎并分离核酸的分离部、以及回收分离的核酸的回收部，并且能够从血细胞或肌肉组织等中分离核酸。此外，在专利文献3中公开了形成有多个微小的反应室的阵列、光传感器、在反应室与光传感器之间设置有发光滤光器等光学滤光器的生物传感器阵列，并且，生物传感器可以设置温度控制要素，例如加热器和温度传感器等。在专利文献4中公开了一种微流体设备，所述微流体设备具有：井，是容纳测定溶液的容器状的小槽；盖材料，封闭井；信号输出开口部，使设置在井内的离子感应部露出；以及场效应晶体管型生物传感器，设置在离子感应部之下。

作为形成有该微流路的微流体芯片的制造方法，提出了使用半导体制造工艺制造的方法、通过树脂成形制造的方法、使薄膜层叠而制造的方法等。在专利文献1中公开了如下内容：在硅基板上通过包括光检测器形成工艺的图像传感器制造工艺形成图像传感器层后，在图像传感器层的上部蒸镀SiO2等透明材料后，通过蚀刻工序形成成为反应区域的多个凹部来制造生物芯片。另外，在专利文献2中公开了如下内容：通过利用复制模成形热固化树脂来制造具有微流路的成形体，使该成形体与在与微流路对应的位置形成有孔部的顶板接合来制造流体设备；在玻璃制基材的单面涂布光致抗蚀剂，将图案曝光后，用显影液进行显影，制造具有微流路或突出结构体阵列的基板，并且使顶板热熔接，用粘接剂将贮存器安装在微流路的入口和出口的部分上，来制造流体设备；以及通过用双面粘合膜粘合形成有微流路的多个基材来制造具有微流路的流体设备。另外，在专利文献3中公开了将井和覆盖井的盖材料热封并粘接的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-527022号

专利文献2：日本特开2017-153422号

专利文献3：美国专利申请公开第2016/281149号说明书

专利文献4：日本特开2015-99070号。

发明内容

[发明要解决的问题]

微流体设备能够在微流路中进行溶液的混合、反应、分离、培养、纯化、检测等各种实验，近年来，如专利文献1、3和4所示，期待使图像传感器、生物传感器与微流路相邻配置，直接观察或测量微流路中的实验结果的技术。并且，微流体设备如专利文献2所例示的那样，作为在基板上集成了流体控制元件(微型泵、微型阀、微型混合器、过滤器)、周边电路(加热单元、发光单元)、检测系统(各种传感器)等的实验室芯片(lab-on-a-chip)，是针对微量试样试图在一个基板上实现样品注入、前处理、搅拌、混合、反应、分离、纯化、检测等的设备。

作为这样的微流体设备的制造方法，在专利文献1中，使用半导体制造工艺在基板上制造图像传感器层后，在其上一体地制造了生物芯片层，但是由于一体地制造，因此图像传感器层和生物芯片层的组合被固定。另外，需要在基板上涂布抗蚀剂、曝光、显影的工序，制造工序多，在制造成本和生产率方面还有改善的余地。关于这一点，如果分别制造作为生物芯片层的微流体芯片和图像传感器，并将它们组合，则通过分别大量生产微流体芯片和图像传感器，能够改善制造成本和生产率，同时通过形成标准化的微流体芯片，能够与各种部件(流体控制元件、周边电路、检测系统等)接合，也能够提高比较的设计的自由度。

在专利文献2中公开了在微流路的入口和出口的部分利用粘接剂安装贮存器来制造流体设备。本来，由于微流体设备处理微小空间，因此容许的公差的幅度较窄，特别是将微流路内的反应等定量化或者进行比较、评价的情况下，重要的是将微流路内的微小试样的分量设为一定量，要求降低微流体设备之间的偏差。如果用粘接剂将其他部件粘接在微流体芯片上，则由于粘接剂的性质，难以调整粘接剂的宽度和粘接后的高度，引起偏差。并且，在用粘接剂将图像传感器或生物传感器等接合在微流体芯片上的情况下，由于粘接剂溢出到微流路内，传感器的有效区域变窄，而且如果溢出的粘接剂覆盖传感器，则该部分的传感器也有可能无法有效地发挥功能。

另外，在专利文献2和4中，在微流体设备的制造中使用了热熔接(热封)，但是利用热熔接的粘接通常是在树脂的玻璃化转变点以上的温度下进行，因此树脂变形，有可能在微流路的尺寸上产生偏差。特别是，在使微流路微小化的情况下，变形的影响大，因此在热熔接法中难以实现微流体芯片的高功能化。

本发明的目的之一在于提供一种与以往不同的新型结构的流体芯片、使用流体芯片的流体设备以及它们的制造方法。特别是，本发明的目的在于提供在流路的上表面粘接有其他部件的流体设备、适合于该流体设备的流体芯片、以及它们的制造方法。

[用于解决问题的手段]

为了解决上述问题，本发明提供一种流体芯片，形成有流路，其特征在于，所述流体芯片具有：基材，其具有构成所述流路的底面的至少一部分的表面；以及粘接部件，其上端面设置在比所述基材的所述表面高的位置，且由弹性体树脂形成，所述基材具有支柱部，该支柱部比所述表面突出，规定所述流路的侧面的高度，所述基材的支柱部埋设在所述粘接部件。

并且，在上述流体芯片中，优选所述粘接部件具有自粘合性。另外，优选所述粘接部件的所述上端面具有与所述基材的支柱部的上端部相同或以上的高度。另外，优选所述粘接部件机械地固定于所述基材。

并且，在上述流体芯片中，优选所述基材沿着所述流路的侧面连续地或离散地具有槽，所述粘接部件在所述基材的槽中与所述基材结合。并且，所述基材的槽可以贯通所述基材，所述基材的槽可以具有在槽的深度方向上宽度变窄的缩颈部，所述粘接部件可以具有适合于所述缩颈部的形状。并且，在所述基材的槽的内侧可以配置有所述支柱部。

并且，在上述流体芯片中，优选所述粘接部件构成所述流路的侧面的至少一部分，所述流路的底面全部可以由所述基材的所述表面构成，侧面全部可以由所述粘接部件构成，但所述支柱部可以构成所述流路的侧面。

并且，在上述流体芯片中，所述支柱部可以沿着所述流路的侧面离散地配置，所述支柱部可以设置在所述流路的侧面的端部或角部。另外，可以所述支柱部没有露出在所述流路。

本发明的流体设备的特征在于，具有：上述任一流体芯片；以及被粘接部件，被粘接在所述粘接部件的上端面。并且，在流体设备中，优选所述粘接部件具有自粘合性，所述被粘接部件利用所述粘接部件的自粘合性被粘接。另外，所述被粘接部件是流体控制元件、周边电路、检测元件或流路的顶板。

本发明的流体芯片的制造方法的特征在于，具有以下工序：使用第一模具，由第一材料成形具有构成流路的底面的表面和比所述表面突出的支柱部的基材的工序；将所述基材配置于第二模具的工序；以及使用所述第二模具和所述基材，通过弹性体树脂以埋设所述基材的支柱部的方式成形粘接部件的工序。并且，在流体芯片的制造方法中，优选所述基材具有沿着所述流路的侧面贯通所述基材的槽，所述弹性体树脂经由所述槽从所述基材的背面侧被供给。

本发明的流体设备的制造方法的特征在于，使被粘接部件与上述任一流体芯片的所述粘接部件的上端面接触，使所述被粘接部件粘接在所述流体芯片。

[发明的效果]

根据本发明，由于具有粘接部件，所述粘接部件的上端面设置在比所述基材的所述表面高的位置，且由弹性体树脂形成，因此是能够利用粘接部件将被粘接部件粘接在流体芯片的上表面的结构，并且使比构成流路底面的基材的表面突出并规定流路侧面的高度的支柱部埋设在粘接部件，因此即使由弹性体树脂形成的粘接部件发生弹性变形，也能够通过埋设在粘接部件的基材的支柱部将流路侧面的高度确保为大致一定，能够提供具备尺寸一致的流路的流体芯片。另外，在弹性体树脂的自粘合性强的情况下，能够通过粘接部件的上端面接合被粘接部件，不需要使用粘接剂等，能够消除因粘接剂的使用而产生的不良情况。并且，由于能够利用双色成形技术等制造流体芯片，因此能够以低成本大量生产，并且若将流路的大小标准化，则能够提供可共用多个被粘接部件的通用的流体芯片。

另外，通过粘接部件构成所述流路侧面的至少一部分，能够在保持粘接力的同时设计微小的流路，因此能够期待流体芯片的高性能化。另外，通过使粘接部件与基材的槽结合，能够将基材和粘接部件一体化而固定。特别是，在槽贯通基材的情况下，不仅能够更牢固地使基材和粘接部件一体化，而且通过贯通基材的槽注入粘接部件的材料，能够将基材作为模具的一部分来制造粘接部件，还具有制造工序变得容易的效果。并且，通过在槽中设置缩颈部，能够使具有适合缩颈部的形状的粘接部件更牢固地与基材一体化。

另外，本发明的流体设备由于流体芯片的流路尺寸一致，因此能够更准确地进行溶液的混合、反应、分离、培养、纯化、检测等各种实验，即使在直接观察或测量实验结果的情况下，也能够提高精度。

另外，根据本发明的流体芯片的制造方法，由于以第二模具及基材为模具来成形粘接部件，因此能够减少基材与粘接部件之间的间隙，能够使基材和粘接部件机械牢固地结合，还能够提高防止流体泄漏的功能。并且，根据本发明的流体设备的制造方法，通过仅使被粘接部件与流体芯片的粘接部件的上端面接触，通过粘接部件能够粘接被粘接部件，能够大幅缩短流体设备的制造时间。关于其他的作用效果，在以下的实施方式中进行说明。

附图说明

图1是本发明的流体芯片的一个实施方式的主视图(A)、右视图(B)、仰视图(C)、后视图(D)、立体图(E)。

图2是本发明的流体芯片的一个实施方式的截面图。

图3是本发明的基材的一个实施方式的主视图(A)、右视图(B)、仰视图(C)、后视图(D)、立体图(E)。

图4是本发明的基材的一个实施方式的截面图。

图5是本发明的粘接部件的一个实施方式的主视图(A)、右视图(B)、仰视图(C)、后视图(D)、立体图(E)。

图6是本发明的粘接部件的一个实施方式的截面图。

图7是粘接部件的角部的放大图。

图8是本发明的流体设备的一个实施方式的主视图(A)、右视图(B)、仰视图(C)、立体图(D)。

图9是说明流体芯片的制造方法的图。

图10是说明流体芯片的制造方法的图。

图11是表示本发明的变形例的图。

图12是表示本发明的变形例的图。

图13是本发明的流体芯片的其他实施方式的主视图(A)、截面图(B)及后视图(C)、被粘接部件的主视图(D)及截面图(E)、背面部件的主视图(E)。

图14是本发明的流体设备的一个实施方式的主视图(A)、侧视图(B)、截面图(C)、后视图(D)及放大图(E)。

图15是说明将本发明的粘接部件和被粘接部件粘接的工序的一个实施方式的图。

图16是说明将本发明的粘接部件和被粘接部件粘接的工序的另一实施方式的图。

图17是说明将本发明的粘接部件和被粘接部件粘接的工序的另一实施方式的图。

图18是具有阀结构的流体设备的后视图(A)、截面图(B)和放大图(C)、以及流体芯片的后视图(D)和截面图(E)。

图19是说明将本发明的粘接部件和被粘接部件粘接的工序的另一实施方式的图。

具体实施方式

[发明的概要]

本发明的流体芯片通过设置由弹性体树脂形成的粘接部件和规定流路的侧面高度的基材的支柱部，由此通过粘接部件粘接被粘接部件，并且通过支柱部将流路的侧面高度确保为一定。另外，在以下的实施方式中，对将由弹性体树脂形成的粘接部件也用作流路的侧面的结构进行说明，但是该结构从流体设备的高集成化、流路的微细化等出发，需要减小流路侧面的宽度，其结果是，流路的上表面与被粘接部件的接触面积变窄，因此为了在有限的区域内尽可能地增强粘接力，由粘接部件构成流路的侧面本身，扩大粘接部件的上端面的面积，在面积大的情况下或粘接力充分的情况下等，也可以不通过粘接部件构成流路的侧面(作为变形例在后面叙述)。另外，由弹性体树脂形成的粘接部件可以通过成形来制造，通过将基材作为模具的一部分来成形粘接部件，能够使基材和粘接部件机械牢固地结合，防止流体泄漏的功能也得以提高，但是并不限定于该制造方法，也可以通过嵌合等将作为独立部件制造的基材与粘接部件结合来制造流体芯片。另外，在由弹性体树脂形成的粘接部件的自粘合性足够强以接合被粘接部件的情况下，不需要其他接合手段，在仅用粘接部件粘接力弱的情况或需要牢固的接合的情况下，也可以使用其他的接合方法(粘接剂、夹具等)。

[流体芯片]

图1是表示本发明的流体芯片1的一个实施方式的概略图，(A)是流体芯片1的表面为前时的主视图，(B)是右视图，(C)是仰视图，(D)是后视图，(E)是表示正面、右侧面、底面的立体图。在图1的流体芯片1中，俯视图与仰视图相同，左视图与右视图相同，因此予以省略。另外，图2是本发明的流体芯片1的截面图，(A)是图1(D)的A-A截面，(B)是B-B截面，(C)是图1(A)的C-C截面。另外，本说明书的附图由于微流路的高度微小，因此未必用实际的尺寸比表示，是用于理解发明概念的参考图。

本发明的流体芯片1在表面的一部分形成有流路2，至少具有基材3和粘接部件4。基材3具有构成流路2的底面的至少一部分的表面31。粘接部件4突出设置在基材3上，构成流路2的侧面的至少一部分。

流路2是供给流体的空间，是可用作用于输送流体的通路、用于贮存、保持流体的容器、用于使流体反应的反应室的结构物，包括形成于流体芯片的任一个表面上的凹部或凹部中设置另一部件(包括被粘接部件)作为顶棚的空间。另外，流路2可以通过形成在基材3或粘接部件4上的孔向基材内部或粘接部件内部延伸，也可以通过形成在基材3或粘接部件4上的贯通孔与外部连接。本发明的流路2包括底面的至少一部分由基材3的表面31构成、侧面的至少一部分由粘接部件4构成的结构，也包括仅由基材3或仅由粘接部件4构成的结构。也可以在流路2的一部分设置组合了基材3和粘接部件4的流路，在其他部分设置仅基材3或仅粘接部件4的流路。流路2的底面可以是全部由基材3的表面31构成，也可以是一部分由基材3的表面31构成，其他部分由粘接部件4构成。流路2的侧面可以是全部由粘接部件4构成，也可以是一部分由粘接部件4构成，其他部分由基材3构成。特别是，在将被粘接部件接合于流路2的上表面的情况下，优选与被粘接部件接触的流路2的侧面的上方的部分的大半或全部由粘接部件4构成。在组合了基材3和粘接部件4的流路中，为了防止流体从基材3和粘接部件4的间隙泄漏，优选将流路2的底面全部由基材3的表面31构成，流路2的侧面全部由粘接部件4构成。另外，若流路2的底面全部由基材3的表面31构成，则能够使与流体接触的流路的底面为相同材质，能够消除因底面材质的不同而产生的对流体的影响。另外，作为供给到流路的流体，也可以含有液体、气体或等离子体，并且可以在它们中混入固体(粉体等)。

在本发明中，优选流路2为微流路。微流路是流路截面的高度或宽度中的至少一方在与供给的流体的关系中粘性力比惯性力更占主导地位的大小的微小空间。例如，流路截面的高度或宽度为1mm以下，优选为200μm以下，更优选为100μm以下。在图1中，流路2是高度50μm的微流路，是从正面观察的形状为四边形的微小容器或成为微小反应室的凹部。但是，流路2的形状并不限定于该构造，从正面观察的流路2的形状可以是直线、曲线或将它们组合而成的线状的通路，也可以是多边形、圆形、椭圆形或将它们组合而成的形状的容器或反应室，还可以是将这些通路或容器等组合、连结、分支、合流而成的形状。

基材3是在表面31形成有流路2的底面的至少一部分的部件。另外，基材3具有比构成流路2的底面的表面31突出的支柱部32。并且，基材3也可以具有用于连接流路2和外部的贯通孔33、34。基材3和粘接部件4的至少一方优选具有用于将基材3和粘接部件4结合并将粘接部件4固定在基材3上的结合结构。例如，也可以在基材3上形成槽35，使其与粘接部件4结合。

基材3由与粘接部件4相比刚性高的材料构成。作为基材3，根据所使用的流体或流体芯片的实验内容，所要求的性质也会变化，但是也可以考虑杂质向流体的混入、来自外部环境的阻隔性、耐热性、吸附性、强度、耐药品性、透明性、光线透过率、自身荧光的强度等进行选择。基材3优选使用塑料材料，特别优选强度和耐热性优异的工程塑料，但也可以使用玻璃、光致抗蚀剂、金属等。作为基材3，例如可以举出环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等，但并不限定于此。基材3优选通过对树脂进行成形来制造，但也可以通过其他方法来制造。特别是，若将基材3作为模具的一部分来成形粘接部件4，则能够一体地制造基材3和粘接部件4，因此予以优选。

粘接部件4由弹性体树脂形成，突出设置在基材3，具有在基材3的外侧露出的露出区域41和配置在基材3的内部的埋没区域42(参照图5、图6)。露出区域41的上端面41a作为与被粘接部件粘接的粘接面而发挥功能。露出区域41构成微流路的侧面的至少一部分或者沿着微流路的侧面的至少一部分相邻设置。突出设置在基材3上是指粘接部件4的最高位置、即上端面41a设置在比基材3的成为流路2的底面的表面31高的位置的状态。粘接部件4的上端面41a优选为与基材3的支柱部32的上端部相同的高度，但由于粘接部件4能够弹性变形，因此也可以在能够弹性变形的范围内比支柱部32的上端部高。粘接部件4与基材3结合并固定。特别是，也可以以不破坏或不使基材3或粘接部件4显著变形则不能拆卸的方式使基材3和粘接部件4结合。但是，也可以将基材3和粘接部件4可装卸地结合。由于粘接部件4由弹性体树脂形成，因此容易因外力而变形，因此在粘接部件4中埋设基材3的支柱部32，规定流路2的侧面的高度。粘接部件4的成为流路的侧面的面可以相对于基材3的表面31垂直，也可以相对于表面31倾斜。粘接部件4的上端面41a成为与被粘接部件的接合面，因此面积越大粘接力也越强，因此优选粘接部件4的上端面41a尽可能地与被粘接部件接触，除了基材3的支柱部32的上端部以外，与被粘接部件的接合面优选由粘接部件4构成。

构成粘接部件4的弹性体树脂是在常温下具有弹性的高分子物质，若施加力则会变形，但是若除去力则大致恢复到原来的形状尺寸。弹性体树脂具有自粘合性，但是在弹性体树脂中，优选使用自粘合性强的弹性体树脂。所谓自粘合性与通过液状的粘接剂等固化而粘接的情况不同，在粘接时，是粘弹性体的固体，是完全不使用溶剂、热等而基于其自身的粘弹性等进行粘接的性质，通常在剥离时能够在被粘接面上不留下痕迹地容易地剥离。通过采用具有自粘合性的弹性体树脂，使其他部件与粘接部件4的上端面41a接触，能够使其他部件与粘接部件4的上端面41a粘接。在粘接时，也可以根据需要将被粘接部件按压在粘接部件4的上端面41a上而加压。并且，通过在粘接时加热，能够提高接合强度。作为弹性体树脂，存在热塑性树脂和热固性树脂。例如，作为热固性弹性体树脂，可以利用聚氨酯系树脂、聚硅酮系树脂等，作为热塑性弹性体树脂，可以使用苯乙烯系树脂、烯烃系树脂、聚酯系树脂等。作为烯烃系树脂，可以举出聚丙烯树脂等。聚丙烯树脂例如是三菱化学公司制造的ZELAS(商标注册)。作为聚酯系树脂，例如可以举出东洋纺公司制造的PELPRENE(商标注册)、东丽杜邦公司制造的HYTREL(商标注册)等。弹性体树脂的种类并不限定于这些。构成粘接部件的弹性体树脂可以是上述的1种，也可以是2种以上的混合物。

弹性体树脂的熔体流动速率(MFR：Melt Flow Rate)作为粘接部件4的成形模具，从与基材3组合使用的模具的脱模性优异的观点出发，优选为10g/10min以下。在本说明书中，“熔体流动速率”是指根据JIS K 7210：1999在试验温度230℃、试验负荷21.2N下测定而得到的值。

粘接部件4根据需要可以含有弹性体树脂以外的添加剂(例如粘接赋予剂等)。粘接部件4可以通过弹性体树脂成形来制造，特别是通过将基材3作为模具的一部分来成形粘接部件4，能够一体地制造基材3和粘接部件4，因此予以优选。

接着，关于本实施方式中的基材3和粘接部件4的具体结构以及它们的结合结构，除了图1和图2之外，结合仅表示图1和图2的基材3的图3和图4、仅表示图1和图2的粘接部件4的图5和图6进行说明。

图3是表示图1的流体芯片1的基材3的一个实施方式的概略图，(A)是主视图，(B)是右视图，(C)是仰视图，(D)是后视图，(E)是表示正面、右侧面、底面的立体图。图3的基材3也是俯视图与仰视图相同，左视图与右视图相同。另外，图4是基材3的截面图，(A)是图3(D)的D-D截面，(B)是E-E截面，(C)是图3(A)的F-F截面。

另外，图5是表示图1的流体芯片1的粘接部件4的一个实施方式的概略图，(A)是主视图，(B)是右视图，(C)是仰视图，(D)是后视图，(E)是表示正面、右侧面、底面的立体图。图5的粘接部件4也是俯视图与仰视图相同，左视图与右视图相同。另外，图6是粘接部件4的截面图，(A)是图5(D)的G-G截面，(B)是H-H截面，(C)是图5(A)的I-I截面。

本实施方式中的基材3从正面观察时，整体的外形为四边形，设置有：成为流路2的底面的四边形的表面31；处于表面31的周围的呈环状的槽35；以及处于槽35的周围的周边部36，在槽35的四角形成有支柱部32，在表面31内形成有贯通孔33、34。

基材3的表面31构成流路2的底面的至少一部分。在本实施方式中，表面31的高度比周边部36的表面高。这样，提高表面31是为了在粘接被粘接部件时扩大基材3的周边部36与被粘接部件的周边部之间的间隙。通过该间隙，例如在采用传感器作为被粘接部件的情况下，能够配置用于与传感器的外部连接的端子、配线等。如果不是特别需要，表面31的高度可以与周边36的高度相同。另外，在本实施方式中，表面31是高度一定的平面，但是可以根据流路的区域改变表面31的高度(流路的侧面的高度)，也可以使表面31成为倾斜的平面或曲面。

基材3的槽35可以沿着流路的侧面连续地或离散地设置，一部分或全部贯通基材3至背面。如图4(B)所示，设置在本实施方式的基材3上的槽35由不同深度的表面侧槽35a、中间槽35b以及背面侧槽35c构成。表面侧槽35a是设置在表面31侧的第一深度d1的槽，具有第一宽度w1，如图3(A)所示，包围表面31而形成为四边环形状。中间槽35b是在表面侧槽35a的内侧形成于比表面侧槽35a深的位置的第二深度d2的槽，具有比第一宽度w1窄的第二宽度w2。如图3(A)所示，中间槽35b除了形成有支柱部32的四角以外，形成在表面侧槽35a的内侧。背面侧槽35c是以第三宽度w3为直径的圆形的第三深度d3的槽，第三宽度w3比设置在背面侧的第二宽度w2宽，图3(D)的圆形部分是背面槽35c的轮廓，圆的内部的直线是经由背面槽35c观察到的中间槽35b的轮廓的一部分。另外，在图3(A)中，在中间槽35b的内部示出背面侧槽35c的圆形轮廓的一部分。这样，槽35的宽度在深度方向上形成有第一宽度w1、比第一宽度w1窄的第二宽度w2、比第二宽度w2宽的第三宽度w3的槽，具有缩颈部，能够牢固地固定具有适合缩颈部的形状的粘接部件4。另外，在本实施方式中，缩颈部的表面侧和背面侧双方的宽度都加大了宽度，但是只要至少在背面侧设置宽度较宽的部分即可。另外，中间槽35b至少配置在配置有背面侧槽35c的部分即可，背面侧槽35c的数量及配置考虑流路的大小、形状、粘接部件4的材质等适当设定即可。

基材3的支柱部32规定流路2的侧面的高度，比基材3的表面31突出。从基材3的表面31到支柱部32的上端部32a的高度为流路的侧面的高度。在本实施方式中，从基材3的表面31到支柱部32的上端部32a的高度约为50μm。支柱部32沿着流路2的侧面连续地或离散地设置。特别是，通过在侧面的端部或角部配置支柱部32，能够以两点规定侧面，因此予以优选。在将支柱部32连续地设置在流路侧面的情况下，也可以由支柱部32构成流路2的侧面。在这种情况下，支柱部32成为流路壁。支柱部32埋设在粘接部件4中，但是只要在支柱部32的周围的至少一部分埋设在粘接部件4中即可。另外，在设置多个支柱部32的情况下，也可以将多个支柱部的全部埋设在粘接部件4中，但是只要多个支柱部的至少一部分埋设在粘接部件4中即可。通过将支柱部32埋设在粘接部件4中，能够提高支柱部32的强度，使流体芯片集成化，另外，也能够提高将粘接部件的高度确保为一定的功能。在将支柱部32埋设于粘接部件4时，也有时支柱部32的上端部32a露出于粘接部件4的上端面，因此，为了扩大粘接部件4的接合面，优选减小支柱部32的上端部32a。图3及图4的支柱部32将圆柱的上表面倾斜地切断，将上端部32a形成为细的弓形。若将支柱部32埋设在粘接部件4，则在即使使支柱部32的上端部变细也能够确保强度这一点上也具有效果。支柱部32的形状并不限定于这样的结构，例如，也可以是棱柱形状、角锥台形状、板状、十字柱形状、圆锥台形状、或者它们的组合形状。

基材3的贯通孔33、34在基材的背面侧能够连接流路2和外部。例如，也可以将贯通孔33作为用于向流路2供给流体的流体供给口，将贯通孔34作为用于排出流路2的流体的流体排出口。贯通孔33、34也可以是在背面侧能够与外部的流体设备或流路连接的结构。另外，流路2的流体供给口及流体排出口不需要是基材3的贯通孔，例如，也可以在被粘接部件上设置流体供给口及流体排出口。

本实施方式中的粘接部件4从正面观察时，整体的外形为沿着流路2的侧面的四边环形状，在露出区域41，在成为流路2的侧面的壁部43及四角形成有宽的角部44，在埋没区域42形成有第一层42a、第二层42b、第三层42c。

粘接部件4的露出区域41是露出于基材3的外侧的区域，在其上端面41a构成为能够与被粘接部件粘接。露出区域41的上端面41a构成为与基材3的支柱部32的上端部相同的高度以上。粘接部件4在露出区域41作为流路2的侧面的至少一部分或沿着流路2的侧面的至少一部分相邻设置，能够在流路2的上表面粘接被粘接部件。在本实施方式中，壁部43及角部44的上表面为上端面41a。

壁部43是构成流路2的侧面的至少一部分的结构物。壁部43的上表面成为与被粘接部件接触的上端面41a，为了防止流体从流路2泄漏，优选流路2的侧面的上表面的全部由粘接部件4形成的壁部43构成。在微流路芯片中，有时与被粘接部件的粘接面积受到限制，在这种情况下，优选流路2的侧面自身由粘接部件4构成，增加粘接部件4的上端部41a的面积。另外，在本实施方式中，壁部43的上端面41a为约200μm的宽度，距基材3的表面31的高度(露出区域41的高度)为约50μm。

角部44是设置在流路2的角部或端部的区域，是形成为比形成在流路2的侧面的各边的两端的壁部43的宽度宽的部分。角部44通过增加粘接部件4的上端部41a的面积来增加粘接力。并且，若将角部44形成得较宽，则能够埋设基材3的支柱部32，并且即使支柱部32的上端部露出，也能够确保粘接力。在本实施方式中，角部44的上端面41a为约1mm见方的正方形，确保了粘接力。另外，从图5(D)的后视图、图6(C)的截面图可知，由于在角部44埋设有基材3的支柱部32，因此配置支柱部32的部分成为埋设空间45，本实施方式中的埋设空间45是与将作为支柱部32的形状的圆柱的上表面倾斜地切断而成的形状对应的形状的空间，在角部44的表面具有弓形的开口45a。图7是流体芯片1的角部44的放大图，基材3的支柱部的上端部从开口45a露出，支柱部的其他部分埋设在粘接部件4内。另外，也可以用粘接部件4薄薄地覆盖支柱部32的上端部来提高粘接力。

埋没区域42是埋没在基材3的内部的区域，优选具有与基材3组合而将粘接部件4固定在基材3上的功能。埋没区域42例如是与基材3的槽35对应的形状，通过与槽35的形状组合而将粘接部件4固定在基材3上。如图6(B)所示，本实施方式中的埋没区域42由不同深度的第一层42a、第二层42b以及第三层42c构成。第一层42a是与基材3的表面侧槽35a对应的形状，具有第一宽度w1和第一高度t1，如图5(A)所示形成为四边环形状。第一高度t1对应于基材3的表面侧槽35a距周边部36的表面的深度，当在基材3的槽35中配置粘接部件42时，粘接部件4的露出区域42中的壁部43及角部44以外的上表面的高度与基材3的周边部36的表面相同，构成连续的表面。第二层42b是与基材3的中间槽35b对应的形状，具有比第一宽度w1窄的第二宽度w2和第二高度t2。如图5(D)所示，第二层42b在第一层42a的内侧沿着除了四边环形状的四角以外的各边形成。第二高度t2与基材3的中间槽35b的第二深度d2对应。第三层42c是与基材3的背面侧槽35c对应的形状，是以比第二宽度w2宽的第三宽度w3为直径的圆形的结构物，具有第三高度t3。第三高度t3与基材3的背面侧槽35c的第三深度d3对应。埋没区域42形成有第一宽度w1的第一层42a、比第一宽度w1窄的第二宽度w2的第二层42b和比第二宽度w2宽的第三宽度w3的第三层42c，具有适合于槽的缩颈部的形状，通过与具有缩颈部的基材3组合，能够牢固地固定粘接部件4。另外，埋没区域42的形状只要能够与基材3组合而将粘接部件4固定在基材3上，则不需要特别与基材3的槽35完全对应，图5和图6的结构仅仅是一个实施方式。

[流体设备]

图8是表示本发明的流体设备10的一个实施方式的概略图，(A)是流体芯片1的表面为前时的主视图，(B)是右视图，(C)是仰视图，(D)是表示正面、右侧面、底面的立体图。在图1的流体设备10中，后视图与流体芯片的后视图相同，俯视图与仰视图相同，左视图与右视图相同，因此予以省略。本发明的流体设备10包括流体芯片1和粘接到流体芯片1的上表面的被粘接部件11。

被粘接部件11设置在流路芯片1的流路2的上表面，是与粘接部件4的上端面粘接的部件。例如，可以是流体控制元件(微型泵、微型阀、微型混合器、过滤器)、周边电路(加热单元、冷却单元、发光单元)、检测元件(各种传感器)等具有功能性的部件，也可以是仅作为顶棚发挥功能的部件。如果作为被粘接部件11，是图像传感器、生物传感器那样的检测系统，则能够使传感器直接与流体接触，能够提高检测灵敏度等。作为被粘接部件11，只要是包括树脂、玻璃、半导体、金属、无机物等，能够通过粘接部件4粘接的部件即可，没有特别限制。

在图8中，被粘接部件11为四边形，是与粘接部件4的外形相同程度的大小，但是也可以比粘接部件4大。另外，在图1至图6中说明的流体芯片中，降低周缘部36的高度，并且将粘接部件4的露出区域42中的壁部43及角部44以外的上表面的高度设为与基材3的周边部36的表面相同的高度，由此在被粘接部件11的四边与流体芯片之间形成间隙。在该间隙中，能够配置用于将被粘接部件11与外部连接的端子、配线等。

本发明的流体设备10能够通过粘接部件4将被粘接部件11粘接在流路的上表面，另外，即使作为弹性体树脂的粘接部件4变形，通过基材3的支柱部32将流路2的侧面的高度保持为一定，因此能够将流路的体积设为规定的量。特别是在使用流体设备10时，即使在以一定载荷按压流体芯片1和被粘接部件11来进行实验的情况下，也能够利用基材3的支柱部32将流路2的侧面的高度保持为一定。另外，通过在与被粘接部件11的粘接中使用粘接部件4的自粘合性，不需要使用粘接剂，能够消除因使用粘接剂而引起的问题。

[流体芯片的制造方法]

图9及图10是说明流体芯片1的制造方法的图，图9是说明制造流体芯片1的基材3的工序的图，图10是说明制造粘接部件4的工序的图。如图9所示，准备用于成形基材3的一对第一模具51、52(A)，将一对第一模具51、52合模(B)。由一对第一模具51、52形成的空间为基材3的形状，从注入口52a向该空间注入第一材料，将该第一模具51、52内使第一材料固化来制造基材3(C)。然后，分离第一模具51、52，取出作为成形品的基材3。

接着，如图10所示，准备成形的基材3和第二模具53、54(A)，以内包基材3的方式将第二模具53、54合模(B)。由基材3和一对第二模具53、54形成的空间为粘接部件4的形状，从注入口54a向该空间注入作为第二材料的弹性体树脂，在该第二模具53、54内使第二材料固化来制造粘接部件4(C)。在此，在基材3的槽35内也注入弹性体树脂，埋没区域42也与基材的槽35的形状对应地制造。然后，分离第二模具53、54，取出作为成形品的流体芯片1。

在图9及图10中，使用一对第一模具及一对第二模具进行制造，但是也可以在成形基材的第一模具中，将与用于制造粘接树脂的第二模具共同形状的部分(例如周缘部36或表面31)作为共同的模具，通过第一模具制造基材3后，将共同的模具保持原样，取下被变更的部分的模具，安装粘接树脂用的模具，制成第二模具，由第二材料制造粘接部件。这样的制造工序可以通过利用双色成形技术来实现。

[流体设备的制造方法]

流体设备在流体芯片1的流路的上表面，在规定的位置配置被粘接部件11，通过使被粘接部件11与粘接部件4的上端面41a接触，将被粘接部件11粘接在流体芯片1上而制造。根据需要，也可以将被粘接部件11按压在粘接部件4的上端面41a上。在粘接部件4的自粘合性的粘接力足够强以接合被粘接部件11的情况下，仅以粘接部件4的自粘合性进行粘接即可，在仅用粘接部件4的粘接力弱的情况下、或需要比自粘合性的粘接力更牢固的接合的情况下，也可以使用其他接合手段。例如，可以用粘接剂粘接粘接部件4和被粘接部件11的接触部或接触部的外侧周围，也可以用夹具将被粘接部件11固定在流体芯片上。

[变形例]

本发明的流体芯片并不限定于上述实施方式，在本领域技术人员的理解范围内能够适当变形。图11是支柱部112的变形例。在图11中，虽然未图示埋设的部分，但是由于作为支柱部112采用了板状的四棱柱形状的结构，因此粘接部件的角部44的开口45a为长方形，长方形的支柱部112的上端部从此处露出。支柱部112以相对于流路2的侧面(粘接部件4的壁部43)倾斜的方式配置在四角(粘接部件的角部44)。这样，通过相对于从角部延伸的侧面倾斜地配置支柱部112，对于与角部接触的任一个侧面都能够产生基于支柱部112的使侧面的高度均匀的效果，能够通过离散配置的支柱部112维持侧面的高度。

图12是流路122的底面及侧面的全部由基材123构成的流体芯片121的例子，(A)是整体的主视图，(B)是(A)的虚线部分的放大图，(C)是(B)的J-J截面图。在图12的流体芯片121中，基材123的板状的支柱部123b从构成四边形的流路122的底面的基材的表面123a垂直地突出，构成流路122的侧面。通过作为流路的侧面的支柱部123b维持流路的侧面的高度。并且，基材123在支柱部123b的外侧沿着支柱部形成有槽123c，槽123c不贯通基材，但是与表面侧的宽度相比，在深部的宽度变宽，设有缩颈部。另外，在图12的变形例中，基材123的周边部123d的表面高度是与流路122的底面相同的高度。粘接部件124在作为流路122的侧面的支柱部123b的外侧沿着侧面设置。粘接部件124的露出区域124a覆盖支柱部的外侧部分并与流路的侧面平行地带状延伸。粘接部件124的埋没部124b填充在基材123的槽123c内，是与缩颈部对应的形状。图12的基材与粘接部件的结合构造是缩颈部从表面向深度方向倾斜地扩展而不能容易地取下的构造，是从分离的状态安装也困难的构造。根据图12的变形例，以与流体芯片121的粘接部件124的上端面重叠的方式配置被粘接部件，通过与粘接部件122的上端面接触，能够在流路122的上表面粘接被粘接部件。流路的侧面由基材123的支柱部123b构成，侧面的高度被规定为一定。

[被粘接部件的粘接工序]

图13是流体设备130的各构成部件，是流体芯片131的主视图(A)、后视图(C)及(A)和(C)中的B-B截面图(B)、被粘接部件141的主视图(D)及(D)中的E-E截面图(E)、和背面部件145的主视图(E)。另外，图14是组合了各构成部件的流体设备130的主视图(A)、侧视图(B)、后视图(D)、(A)及(D)中的C-C截面图(C)及其放大图(E)。

流体芯片131在基材133的正面形成有四边形的凹部135，在凹部135内埋设有四边环状的粘接部件134，基材的支柱部136的上端部在粘接部件134的四角露出。由粘接部件134包围的区域内是成为反应室132的空间，在反应室132中形成有贯通基材133的两个内部贯通孔137a、137b，内部贯通孔137a、137b在基材133的背面侧分别与成为流路的两条线状的槽138a、138b的一端连结。反应室的高度是从由粘接部件134包围的区域中的基材133的表面到支柱部136的上端部的高度，在本实施方式中设计为50±5μm的高度。槽138a、138b的另一端分别与贯通基材133的两个外部贯通孔139a、139b连结。由粘接部件134包围的成为反应室132的空间中的基材的表面的高度比凹部135内的粘接部件134的外侧的基材的表面的高度高，但是构成为比支柱部136的上端部的高度稍低，在由被粘接部件141覆盖时反应室132成为微小空间。基材背面的槽138a、138b成为通过被背面部件145覆盖而连结内部贯通孔137a、137b和外部贯通孔139a、139b的流路。另外，也可以在槽的一部分形成阀结构(参照图18)，能够控制向反应室132供给的流体的供给量或从反应室132排出的流体的排出量。

在本实施方式中，被粘接部件141是在四边形的基板142上安装有图像传感器143的检测元件，图像传感器143的检测面(在图13(E)中为下表面)与反应室132相对地配置，并粘接在粘接部件134上。图像传感器143优选为比粘接部件134的外缘大且比基板142小的大致四边形。基板142优选在图像传感器143的安装面上在图像传感器143的周缘部设置用于向图像传感器143供给电源、输出检测信号等的端子。另外，基板142的与安装面相反的面优选是平坦的，但是也可以具有凹凸，在具有凹凸的情况下，优选通过后述的图16的工序进行粘接。

背面部件145是用于覆盖在基材133的背面形成的槽而形成流路的部件。作为背面部件145，是根据所使用的流体或流体芯片的实验内容，所要求的性质也发生变化的部件，但是可以考虑杂质混入流体、来自外部环境的阻隔性、耐热性、吸附性、强度、耐药品性、透明性、光线透过率、自身荧光的强度等进行选择。背面部件145优选使用薄膜状塑料材料，特别优选强度及耐热性优异的工程塑料的薄膜，但是也可以使用玻璃、金属等。作为背面部件145，例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醚、聚乙烯、聚苯乙烯、硅酮树脂、弹性体等，但是并不限定于这些。关于背面部件145的大小及形状，只要是能够覆盖需要在背面覆盖的结构的大小及形状即可，为了使背面平坦，也可以覆盖背面整个面。

如图14所示，流体设备130是在流体芯片131的正面在粘接部件134上粘接有被粘接部件141，并且在流体芯片131的背面接合有背面部件145的结构。背面部件145的接合可以在粘接被粘接部件141之前，也可以在粘接之后，在对背面部件145的接合施加高温和/或高压的情况下，由于被粘接部件141的图像传感器有可能破损，因此优选先将背面部件145接合在背面后再粘接被粘接部件141。背面部件145在流体芯片131的背面也设置有粘接部件141的情况下，可以通过粘接部件粘接，在未设置粘接部件的情况下，通过热压接、粘接剂、双面粘接膜等接合。另外，为了在流体芯片的背面设置粘接部件，只要在基材背面的必要区域埋设粘接部件即可，但从制造的容易性出发，优选与用于埋设形成于基材背面的粘接部件的圆形背面槽连续。

另外，为了使被粘接部件141粘接在流体芯片131的粘接部件134上，可以仅使被粘接部件141与粘接部件134接触，但优选对被粘接部件141朝向粘接部件134施加压力，更优选利用加热单元进行加热。虽然也取决于粘接部件的材质、物性，但例如也可以加热至120～150℃，以约30N的压力进行粘接。在利用按压单元等将被粘接部件141按压到粘接部件134上进行按压的情况下，若来自按压单元的压力变强，则有可能流体芯片131的支柱部136变形，或者支柱部136或被粘接部件141破损。特别是在微流路芯片中，不仅支柱部自身的尺寸受到限制，而且粘接部件的宽度也较窄，粘接部件发生弹性变形，因此按压力集中在支柱部上，容易引起支柱部136的变形、损坏。其结果是，由于反应室的高度产生不均匀，或者多个流路芯片的流路或反应室的体积产生偏差，因此产生了难以在均匀条件下进行定量实验的课题。因此，以下，对粘接改良后的被粘接部件141的工序或方法进行说明。

图15(A)是表示粘接前的状态的图，(B)是表示按压中的状态的图，(C)是(B)的局部放大图。如图15(A)所示，在加热单元161上配置流体芯片131(在本实施方式中，背面部件已接合，但也可以是接合前)，以重叠在流体芯片131的粘接部件134上的方式将被粘接部件141对位配置，在被粘接部件141上配置按压单元151。按压单元151构成为能够沿图的上下方向移动，能够经由按压面152向下方施加载荷。加热单元161在内部具有加热器等热源，能够对配置在加热单元161上的部件进行加热。另外，在粘接中不使用热的情况下，代替加热单元161而配置载置流体芯片的载置台即可。

在本实施方式中，其特征在于，在未配置被粘接部件的位置设置有用于将按压单元151的按压面152与流体芯片131的表面之间的距离保持为一定的止动件。在图15中，作为止动件，在按压单元151的按压面152上，在未配置被粘接部件的位置突出设置有多个脚部153。脚部153的高度成为从将被粘接部件141粘接在流体芯片131的粘接部件134上的状态(流体设备130的状态)下的突出设置有脚部153的位置的流体芯片131的上表面到被粘接部件141的上表面的距离大致相同的尺寸。为了也能够在厚度不同的流体芯片或被粘接部件中使用，优选脚部153的高度能够调整。高度的调整例如是在按压单元151的按压面152上形成螺纹孔，将脚部153螺合安装在螺纹孔中的构造，也可以在按压面152与脚部153之间夹设规定厚度的垫片环等，以垫片环等的厚度调整高度。另外，通过设置多个脚部153并均等地配置，能够使按压面成为水平的状态，对被粘接部件均匀地施加按压力，能够均匀地粘接反应室的高度，因此予以优选。

然后，如图15(B)所示，在配置于加热单元161上的流体芯片131的粘接部件134上配置被粘接部件141，在由加热单元161加热的同时，使按压单元151下降而按压被粘接部件141，从而使被粘接部件141与粘接部件134接合。在本实施方式中，由于利用在按压面152上突出设置有脚部153的按压单元151按压被粘接部件141，因此即使施加较高的按压力，脚部153也与流体芯片131的上表面抵接，阻碍按压面152向下方的移动，能够防止对被粘接部件141施加一定以上的压力，能够防止支柱部或被粘接部件破损等。另外，在按压时，不需要一直按压到脚部153与流体芯片131的表面接触为止，只要充分地粘接，也可以是脚部153不与流体芯片131的表面接触的程度的按压力。作为止动件，在图15中采用了使突出设置在按压单元上的脚部与流体芯片的上表面抵接的结构，但也可以构成为将脚部与其他部件例如加热单元的表面或另外部件抵接。并且，也可以不在按压单元上设置脚部，而是使独立于按压单元的另外部件介于流体芯片的上表面与按压单元之间，也可以在载置流体芯片的载置台(在图15中为加热单元)上设置作为止挡件的阻碍按压单元向下方移动的柱部等。这样，通过设置规定高度的止动件，能够阻碍按压面向下方的移动，防止对被粘接部件施加一定以上的压力，能够防止支柱部或被粘接部件破损等。

图16是其他实施方式，图16(A)是表示粘接前的状态的图，(B)是表示按压前的状态的图，(C)是表示按压中的状态的图，(D)是(C)的局部放大图。如图16(A)所示，在加热单元161上配置流体片131(在本实施方式中，背面部件已接合，但也可以是接合前)，以重叠在流体芯片131的粘接部件134上的方式将被粘接部件141对位配置，在被粘接部件141上配置按压单元154。在本实施方式中，其特征在于，作为按压单元154，具有按压部件155和可上下移动地支承按压部件155的支承部件156，将按压部件155向下方的移动限制在一定的范围内。按压部件155是在下端与被粘接部件141的上表面接触，对被粘接部件141施加向下的压力的部件，支承部件156是在比被粘接部件141靠上方的规定位置支承按压部件155的部件。通过设置多个按压部件，能够更均匀地对被粘接部件施加按压力，优选多个按压部件均等地配置。为了将按压部件155向下的移动限制在一定范围内，可以使用支承部件156的一部分，也可以使用其他部件。另外，用于将按压部件155向下方按压的机构可以设置在按压部件155自身上，也可以设置在支承部件156上，还可以另外设置。支承部件156本身可以相对于加热单元161可移动地设置，也可以固定。在图16中，支承部件156具有顶板157和柱部158，其自身能够上下移动，并且，按压部件155以能够相对于支承部件上下移动的方式插入形成在顶板157上的贯通口。

如图16(B)所示，支承部件156的柱部158的高度优选在使柱部158与流体芯片131的上表面抵接的状态下，顶板157的下表面比被粘接部件141的上表面高，但顶板157的下表面的一部分与被粘接部件141的上表面的一部分也可以接触。按压部件155具有与贯通口的形状对应的形状的销，通过使销的上端的宽度比贯通口的宽度宽，能够将按压部件155向下方的移动限制在按压部件155的宽幅的上端与支承部件156的上表面抵接为止的范围内。向下方向的移动范围为销的下端在最下点以适当的压力按压被粘接部件141的上表面。另外，优选能够变更移动范围。例如，可以使销的上端的宽幅部分的位置相对于销上下变更，或者在销的上端的宽幅部分与支承部件的上表面之间夹设规定厚度的垫片环等，也可以通过垫片环等的厚度来调整高度。

如图16(C)所示，在将支承部件156载置在流体芯片131上的状态下，使按压部件155相对于支承部件156向下方相对移动，能够使按压部件155的销的下端与被粘接部件141的上表面抵接而利用按压部件155按压被粘接部件141。在该按压状态下，从支承部件156的下表面突出的销的长度最大为销的上端的宽幅部分与支承部件抵接为止，即使在该情况下，被施加在被粘接部件141上的按压力也会被调整为不过剩，因此能够防止对被粘接部件141施加一定以上的压力，能够防止支柱部或被粘接部件的破损等。另外，如图16(D)所示，即使在被粘接部件141的上表面存在凹凸的情况下，由于采用下端为销状的按压部件155，因此能够在保持被被粘接部件141的水平的状态下进行按压，能够均匀地粘接反应室的高度，因此予以优选。并且，在粘接被粘接部件时，仅对按压部件进行定位，仅使按压部件产生用于粘接的按压力即可，如实施方式1那样，与使按压单元整体对位并向下方移动来进行按压的结构相比，能够以比较小的装置来实现。另外，由于多个按压部件能够在可动范围内调整按压力，因此能够在保持被粘接部件的水平的状态下进行按压，即使在不能形成流体芯片的支柱部的情况下，也能够以反应室成为均匀的高度的方式接合粘接部件。在图16中，是支承部件156的柱部158载置于流体芯片的上表面的构造，但并不限定于该构造，例如，也可以在流体芯片的外侧区域将支承部件156载置或固定在加热单元161上，也可以不设置柱部158而通过另外部件将支承部件156固定在流体芯片的上方。另外，在粘接中不使用热的情况下，代替加热单元161而配置载置流体芯片的载置台即可。

图17是又一实施方式，图17(A)是流体设备的主视图，(B)及(C)是粘接工序中的(A)的B-B截面及C-C截面。在本实施方式中，其特征在于，是不从上方机械地按压被粘接部件141而接合粘接部件134和被粘接部件141的方法，通过使由被粘接部件141和粘接部件134包围的流路(反应室)内成为低压状态，利用外部气压将粘接部件134和被粘接部件141粘接。图17(A)的流体设备130具有与图13和图14相同的结构，在反应室132中形成有两个内部贯通孔137a、137b，内部贯通孔137a、137b经由基材133的背面侧的两条线状的槽138a、138b分别与两个外部贯通孔139a、139b连结。在图17中，在加热单元161上配置接合了背面部件的流体芯片131，在一个外部贯通孔139a上连接吸引装置的吸引口171，用塞子172堵塞另一个外部贯通孔139b。然后，一边加热加热单元161，一边使吸引装置工作，从吸引口171吸引反应室132内部的空气，通过内部与外部的压力差将粘接部件134与被粘接部件141接合。

这样，在本实施方式中，能够不机械地按压被粘接部件而将被粘接部件粘接在粘接部件上。本实施方式的方法在比较容易破损的被粘接部件的情况下或因被粘接部件的形状等而不适合机械按压的情况下有用。另外，由于利用压力差进行粘接，因此能够保持被粘接部件的水平，能够均匀地粘接反应室的高度，因此予以优选。吸引装置没有特别限定，例如可以使用吸引泵等。吸引口171只要与至少一个外部贯通孔连接即可，但也可以在两个外部贯通孔上连接吸引口171，从两个流路进行吸引。在流体设备具有在流路的中途使用了背面部件的阀构造的情况下，若经由阀构造进行吸引，则来自加热单元的热也传递到阀构造，阀结构有可能产生变形等不良情况，所以优选在到反应室之间配置有阀结构的外部贯通孔被塞子172堵塞，从另外一个外部贯通孔进行吸引。但是，即使在具有阀结构的情况下，在不使用加热单元而接合被粘接部件的情况下，也可以经由阀结构进行吸引。另外，在将背面部件接合于流体芯片131之前将被粘接部件粘接于粘接部件的情况下，只要在内部贯通孔137a、137b的背面侧的开口的一方或双方连接吸引口进行吸引即可。作为塞子172，只要能够密闭通路即可，没有特别限定，但优选用适当的树脂膜等暂时塞住。另外，也可以将本实施方式那样的吸引和其他实施方式那样的机械按压组合而粘接。

图18是表示具有阀结构182的流体设备180及其流体芯片181的一例的图，图18(A)及(B)是流体设备180的后视图及截面图，(C)是(B)的阀结构182的放大图，(D)及(E)是流体芯片181的后视图及截面图。图18是除了阀结构182的部分以外与图13及图14相同的结构，用相同的符号进行说明。图18的阀结构182是如下的构造：基材133的背面的槽138b的一部分被中断部183中断，通过在中断部183配置成形为圆顶状的背面部件184的成形部185，使由中断部183中断的流路在成形部185的圆顶状的空间中连续。在成形部185为圆顶状的情况下，是阀打开的状态，通过压扁成形部使其变形，能够使流路变细而减少流量，如果用成形部封闭流路，能够使阀处于关闭状态。另外，背面部件184的成形部的形状只要具有越过中断部183而使流体流动的空间即可，并不限定于圆顶状。在具有这样成形部185的流体设备180中，若在将被粘接部件141粘接在粘接部件134上时加热，则存在成形部的形状因该热而变形的问题。

图19是将具有如阀结构那样在背面部件184上成形为特殊形状的成形部185的流体设备中的粘接部件134和被粘接部件141接合的实施方式，图19(A)是表示粘接前的状态的图，(B)是表示按压中的状态的图。在本实施方式中，其特征在于，在加热粘接部件134和被粘接部件141时，抑制热量向背面部件的成形部传递，将用于防止变形的冷却单元191配置在成形部185的附近。如图19(A)所示，在加热单元161上配置接合了背面部件的流体芯片181的粘接部件134，在冷却单元191上配置阀结构182，以重叠在粘接部件134上的方式将被粘接部件141对位配置，在被粘接部件141上配置按压单元192。冷却单元191抑制热量向成形部185传递，可以是金属那样的热传导性高的部件，也可以是使制冷剂在内部循环而保持低温的结构。冷却单元191优选从加热单元161离开或者通过在其间配置隔热材料等进行热分离。在图19中，冷却单元191配置在流体芯片181的下侧，但也可以配置在流体芯片181的上侧，也可以配置在双方。另外，如果在冷却单元191的表面形成与背面部件的成形部185的形状对应的凹坑193，在凹坑193中配置成形部，能够在不使成形部在冷却单元中变形的情况下进行粘接工序，因此予以优选。在本实施方式中，按压单元192没有特别限定，可以是以图19所示的平面按压的单元，也可以是图15、图16所示的按压单元。通过这样配置冷却单元191，即使在由加热单元161加热的同时，使按压单元192下降而按压被粘接部件141而使被粘接部件141与粘接部件134接合，来自加热单元161的热也会在冷却单元191中散热，能够抑制热向成形部185传递，能够防止成形部185的变形。

符号的说明

1 流体芯片

2 流路

3 基材

4 粘接部件

31 表面

32 支柱部

35 槽

41 露出区域

41a 上端面

42 埋没区域

43 壁部

44 角部

Claims (20)

1.一种流体芯片，形成有流路，其特征在于，所述流体芯片具有：

基材，其具有构成所述流路的底面的至少一部分的表面；以及

粘接部件，其上端面设置在比所述基材的所述表面高的位置，且由弹性体树脂形成，

所述基材具有支柱部，该支柱部比所述表面突出，规定所述流路的侧面的高度，

所述基材的支柱部埋设在所述粘接部件。

2.根据权利要求1所述的流体芯片，其特征在于，

所述粘接部件具有自粘合性。

3.根据权利要求1或2所述的流体芯片，其特征在于，

所述粘接部件的所述上端面具有与所述基材的支柱部的上端部相同或以上的高度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的流体芯片，其特征在于，

所述粘接部件机械地固定于所述基材。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的流体芯片，其特征在于，

所述基材沿着所述流路的侧面连续地或离散地具有槽，所述粘接部件在所述基材的槽中与所述基材结合。

6.根据权利要求5所述的流体芯片，其特征在于，

所述基材的槽贯通所述基材。

7.根据权利要求5或6所述的流体芯片，其特征在于，

所述基材的槽具有在槽的深度方向上宽度变窄的缩颈部，

所述粘接部件具有适合于所述缩颈部的形状。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的流体芯片，其特征在于，

在所述基材的槽的内侧配置有所述支柱部。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的流体芯片，其特征在于，

所述粘接部件构成所述流路的侧面的至少一部分。

10.根据权利要求9所述的流体芯片，其特征在于，

所述流路的底面全部由所述基材的所述表面构成，侧面全部由所述粘接部件构成。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的流体芯片，其特征在于，

所述支柱部沿着所述流路的侧面离散地配置。

12.根据权利要求11所述的流体芯片，其特征在于，

所述支柱部设置在所述流路的侧面的端部或角部。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的流体芯片，其特征在于，

所述支柱部没有露出在所述流路。

14.根据权利要求1～8中任一项所述的流体芯片，其特征在于，

所述支柱部构成所述流路的侧面。

15.一种流体设备，其特征在于，具有：

权利要求1～14中任一项所述的流体芯片；以及

被粘接部件，其被粘接在所述粘接部件的上端面。

16.根据权利要求15所述的流体设备，其特征在于，

所述粘接部件具有自粘合性，所述被粘接部件利用所述粘接部件的自粘合性被粘接。

17.根据权利要求15或16所述的流体设备，其特征在于，

所述被粘接部件是流体控制元件、周边电路、检测元件或流路的顶板。

18.一种流体芯片的制造方法，其特征在于，具有以下工序：

使用第一模具，由第一材料成形具有构成流路的底面的表面和比所述表面突出的支柱部的基材的工序；

将所述基材配置于第二模具的工序；以及

使用所述第二模具和所述基材，通过弹性体树脂以埋设所述基材的支柱部的方式成形粘接部件的工序。

19.根据权利要求18所述的流体芯片的制造方法，其特征在于，

所述基材具有沿着所述流路的侧面贯通所述基材的槽，

所述弹性体树脂经由所述槽从所述基材的背面侧被供给。

20.一种流体设备的制造方法，其特征在于，

使被粘接部件与权利要求1～15中任一项所述的流体芯片的所述粘接部件的上端面接触，并使所述被粘接部件粘接在所述流体芯片。

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