JP2002292600A - マイクロ配管およびその製造方法 - Google Patents
マイクロ配管およびその製造方法Info
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- JP2002292600A JP2002292600A JP2001101392A JP2001101392A JP2002292600A JP 2002292600 A JP2002292600 A JP 2002292600A JP 2001101392 A JP2001101392 A JP 2001101392A JP 2001101392 A JP2001101392 A JP 2001101392A JP 2002292600 A JP2002292600 A JP 2002292600A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐衝撃性、加工精度、量産性、製造コストに
優れたマイクロ配管およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロ配管１０は、溝加工によって微
細な流路が形成されたベース基板２１と、流路を覆うよ
うにベース基板２１に接合されたカバー基板１９などで
構成される。流路立体形状を有する原版２０を用いてト
ランスファー成形または射出成形等によって高分子材料
を成形すると、流路が転写されたベース基板２１が得ら
れ、成形されたベース基板２１の上に熱可塑性樹脂シー
ト等から成るカバー基板１９を接合すると、マイクロ配
管１０が得られる。
優れたマイクロ配管およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロ配管１０は、溝加工によって微
細な流路が形成されたベース基板２１と、流路を覆うよ
うにベース基板２１に接合されたカバー基板１９などで
構成される。流路立体形状を有する原版２０を用いてト
ランスファー成形または射出成形等によって高分子材料
を成形すると、流路が転写されたベース基板２１が得ら
れ、成形されたベース基板２１の上に熱可塑性樹脂シー
ト等から成るカバー基板１９を接合すると、マイクロ配
管１０が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療分野、分析分
野等で用いられるマイクロリアクタなどに好適なマイク
ロ配管およびその製造方法に関する。
野等で用いられるマイクロリアクタなどに好適なマイク
ロ配管およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のマイクロ配管の製造方法
の一例を示す説明図である。マイクロ配管は、顕微鏡レ
ベルでのコンビケムに利用され、加工が容易な材料とし
てガラス基板を使用することが多い。
の一例を示す説明図である。マイクロ配管は、顕微鏡レ
ベルでのコンビケムに利用され、加工が容易な材料とし
てガラス基板を使用することが多い。
【０００３】まず、ガラス板または表面にクロムが塗布
されたガラス板など平面度のよいガラス基板１を用意し
（図５（ａ）参照）、ガラス基板１の上にフォトレジス
ト２を塗布する（図５（ｂ）参照）。次に、必要な溝幅
を持つマスク３を用意し（図５（ｃ）参照）、マスク３
をフォトレジスト２の上に置いた状態で、ＵＶ（紫外
線）ランプ４を用いて露光する（図５（ｄ）参照）。
されたガラス板など平面度のよいガラス基板１を用意し
（図５（ａ）参照）、ガラス基板１の上にフォトレジス
ト２を塗布する（図５（ｂ）参照）。次に、必要な溝幅
を持つマスク３を用意し（図５（ｃ）参照）、マスク３
をフォトレジスト２の上に置いた状態で、ＵＶ（紫外
線）ランプ４を用いて露光する（図５（ｄ）参照）。
【０００４】次に、マスク３を取り外し、フォトレジス
ト２の感光部分を現像し（図５（ｅ）参照）、フォトレ
ジスト２の未露光部分の表面に保護膜５を形成する（図
５（ｆ）参照）。次に、ガラス基板１の露出部分をふっ
酸などのエッチング液で所望の深さまで除去し（図５
（ｇ）参照）、次にフォトレジスト２を除去すると、ガ
ラス基板１の表面にマスク３の開口パターンに対応した
溝８が形成される（図５（ｈ）参照）。
ト２の感光部分を現像し（図５（ｅ）参照）、フォトレ
ジスト２の未露光部分の表面に保護膜５を形成する（図
５（ｆ）参照）。次に、ガラス基板１の露出部分をふっ
酸などのエッチング液で所望の深さまで除去し（図５
（ｇ）参照）、次にフォトレジスト２を除去すると、ガ
ラス基板１の表面にマスク３の開口パターンに対応した
溝８が形成される（図５（ｈ）参照）。
【０００５】次に、ガラス基板１の加工面に別のガラス
基板６を置いて熱溶着で接合すると、溝８が覆われて微
細な配管８ａが得られる。配管８ａの中に流路抵抗を付
与するための杭を設ける場合は、マスク３の開口パター
ンに杭となる部分を付加したり、あるいは別のプロセス
で形成した杭部品を配管８ａの中に固定する。
基板６を置いて熱溶着で接合すると、溝８が覆われて微
細な配管８ａが得られる。配管８ａの中に流路抵抗を付
与するための杭を設ける場合は、マスク３の開口パター
ンに杭となる部分を付加したり、あるいは別のプロセス
で形成した杭部品を配管８ａの中に固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】溝幅２０μｍ以下の高
密度加工を施す方法として、上述のようなフォトリソグ
ラフィ以外にもレーザ加工、ドライエッチングなどが考
えられる。
密度加工を施す方法として、上述のようなフォトリソグ
ラフィ以外にもレーザ加工、ドライエッチングなどが考
えられる。
【０００７】レーザ加工でガラス基板を加工する場合、
熱溶解による加工となるため、加工精度や再現性が低
く、量産性に難がある。
熱溶解による加工となるため、加工精度や再現性が低
く、量産性に難がある。
【０００８】ドライエッチングでガラス基板を加工する
場合、優れた加工精度が得られる。しかし、ドライエッ
チングは、本来、サブミクロン単位の加工に向いてお
り、マイクロ配管などのミクロン単位の加工には過剰ス
ペックであり、ガス処理費用等によって製造コストが上
昇する。
場合、優れた加工精度が得られる。しかし、ドライエッ
チングは、本来、サブミクロン単位の加工に向いてお
り、マイクロ配管などのミクロン単位の加工には過剰ス
ペックであり、ガス処理費用等によって製造コストが上
昇する。
【０００９】また、ガラス基板を用いてマイクロ配管を
作製した場合、落下や衝撃による破損が懸念されるた
め、特に携帯分析機器などの用途で不向きである。
作製した場合、落下や衝撃による破損が懸念されるた
め、特に携帯分析機器などの用途で不向きである。
【００１０】本発明の目的は、耐衝撃性、加工精度、量
産性、製造コストに優れたマイクロ配管およびその製造
方法を提供することである。
産性、製造コストに優れたマイクロ配管およびその製造
方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、高分子材料で
形成され、流路を有するベース部材と、ベース部材の流
路を封止するカバー部材とを備えることを特徴とするマ
イクロ配管である。
形成され、流路を有するベース部材と、ベース部材の流
路を封止するカバー部材とを備えることを特徴とするマ
イクロ配管である。
【００１２】本発明に従えば、ベース部材を高分子材料
で形成することによって、型成形による大量生産が可能
になるため、従来と比べて量産性および製造コストの点
で有利になる。また、高分子材料は耐衝撃性に優れるた
め、落下や衝撃による破損を防止できる。
で形成することによって、型成形による大量生産が可能
になるため、従来と比べて量産性および製造コストの点
で有利になる。また、高分子材料は耐衝撃性に優れるた
め、落下や衝撃による破損を防止できる。
【００１３】こうした高分子材料として、a)ＰＥＴ、ポ
リイミド、液晶ＣＣＰ等の熱可塑性樹脂、b)エポキシ、
フェノール等の熱硬化性樹脂等が使用できる。
リイミド、液晶ＣＣＰ等の熱可塑性樹脂、b)エポキシ、
フェノール等の熱硬化性樹脂等が使用できる。
【００１４】また、流路を封止するカバー部材は、ベー
ス部材と同じ材料が好ましいが、ベース部材と異なる材
料でも構わない。
ス部材と同じ材料が好ましいが、ベース部材と異なる材
料でも構わない。
【００１５】ベース部材とカバー部材とを接合する方法
として、接着剤を用いる方法、熱溶着法、超音波溶着
法、二色成形法等が採用できる。
として、接着剤を用いる方法、熱溶着法、超音波溶着
法、二色成形法等が採用できる。
【００１６】また本発明は、流路立体形状を有する原版
を用いて高分子材料を成形し、該流路立体形状に対応し
た流路をベース部材に転写する工程と、ベース部材の流
路を封止するように、カバー部材をベース部材に接合す
る工程とを含むことを特徴とするマイクロ配管の製造方
法である。
を用いて高分子材料を成形し、該流路立体形状に対応し
た流路をベース部材に転写する工程と、ベース部材の流
路を封止するように、カバー部材をベース部材に接合す
る工程とを含むことを特徴とするマイクロ配管の製造方
法である。
【００１７】本発明に従えば、流路立体形状を有する原
版を用いて高分子材料を成形し、該流路立体形状に対応
した流路をベース部材に転写することによって、同一形
状のベース部材を大量に生産できる。そのため従来と比
べて量産性および製造コストの点で有利になる。
版を用いて高分子材料を成形し、該流路立体形状に対応
した流路をベース部材に転写することによって、同一形
状のベース部材を大量に生産できる。そのため従来と比
べて量産性および製造コストの点で有利になる。
【００１８】また、原版を用いた転写法は、ミクロン単
位の加工精度を低コストで実現できる。また、高分子材
料は耐衝撃性に優れるため、落下や衝撃による破損を防
止できる。
位の加工精度を低コストで実現できる。また、高分子材
料は耐衝撃性に優れるため、落下や衝撃による破損を防
止できる。
【００１９】こうした高分子材料として、a)ＰＥＴ、ポ
リイミド、液晶ＣＣＰ等の熱可塑性樹脂、b)エポキシ、
フェノール等の熱硬化性樹脂等が使用できる。
リイミド、液晶ＣＣＰ等の熱可塑性樹脂、b)エポキシ、
フェノール等の熱硬化性樹脂等が使用できる。
【００２０】また、流路を封止するカバー部材は、ベー
ス部材と同じ材料が好ましいが、ベース部材と異なる材
料でも構わない。
ス部材と同じ材料が好ましいが、ベース部材と異なる材
料でも構わない。
【００２１】ベース部材とカバー部材とを接合する方法
として、接着剤を用いる方法、熱溶着法、超音波溶着
法、二色成型法等が採用できる。
として、接着剤を用いる方法、熱溶着法、超音波溶着
法、二色成型法等が採用できる。
【００２２】また本発明は、基板上にフォトレジストを
塗布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露
光した後、現像する工程と、基板のレジスト面に金属膜
を形成する工程と、金属膜を剥離した後、該金属膜にレ
ーザ加工を施して前記原版を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
塗布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露
光した後、現像する工程と、基板のレジスト面に金属膜
を形成する工程と、金属膜を剥離した後、該金属膜にレ
ーザ加工を施して前記原版を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
【００２３】本発明に従えば、ベース部材の成形用原版
を作製する方法として、フォトリソグラフィ法を用いて
基板上にレジストパターンを形成し、電解めっき、無電
解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法を用いて金
属膜を形成し、剥離した金属膜にレーザ加工を施してい
る。
を作製する方法として、フォトリソグラフィ法を用いて
基板上にレジストパターンを形成し、電解めっき、無電
解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法を用いて金
属膜を形成し、剥離した金属膜にレーザ加工を施してい
る。
【００２４】フォトリソグラフィ法は高精度のレジスト
パターンを実現でき、このレジストパターンを型として
用いて金属膜を形成することによって、高精度の金属膜
が得られる。レーザ加工も高精度の追加工が可能であ
る。その結果、ミクロン単位の加工精度を有する成形用
原版を作製できる。
パターンを実現でき、このレジストパターンを型として
用いて金属膜を形成することによって、高精度の金属膜
が得られる。レーザ加工も高精度の追加工が可能であ
る。その結果、ミクロン単位の加工精度を有する成形用
原版を作製できる。
【００２５】また本発明は、基板上にフォトレジストを
塗布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露
光した後、現像する工程と、基板のレジスト面に金属膜
を形成する工程と、金属膜を剥離した後、該金属膜を用
いて高分子材料を成形する工程と、該成形物にレーザ加
工を施して前記原版を形成する工程とを含むことを特徴
とする。
塗布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露
光した後、現像する工程と、基板のレジスト面に金属膜
を形成する工程と、金属膜を剥離した後、該金属膜を用
いて高分子材料を成形する工程と、該成形物にレーザ加
工を施して前記原版を形成する工程とを含むことを特徴
とする。
【００２６】本発明に従えば、ベース部材の成形用原版
を作製する方法として、フォトリソグラフィ法を用いて
基板上にレジストパターンを形成し、電解めっき、無電
解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法を用いて金
属膜を形成し、剥離した金属膜を用いて高分子材料を成
形した後、この成形物にレーザ加工を施している。
を作製する方法として、フォトリソグラフィ法を用いて
基板上にレジストパターンを形成し、電解めっき、無電
解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法を用いて金
属膜を形成し、剥離した金属膜を用いて高分子材料を成
形した後、この成形物にレーザ加工を施している。
【００２７】フォトリソグラフィ法は高精度のレジスト
パターンを実現でき、このレジストパターンを型として
用いて金属膜を形成することによって、高精度の金属膜
が得られる。この金属膜を型として成形した成形物も金
属製型と比べて精度に遜色がない。レーザ加工も高精度
の追加工が可能である。その結果、ミクロン単位の加工
精度を有する成形用原版を作製できる。
パターンを実現でき、このレジストパターンを型として
用いて金属膜を形成することによって、高精度の金属膜
が得られる。この金属膜を型として成形した成形物も金
属製型と比べて精度に遜色がない。レーザ加工も高精度
の追加工が可能である。その結果、ミクロン単位の加工
精度を有する成形用原版を作製できる。
【００２８】また本発明は、高分子基板の表面に金属膜
を形成する工程と、該金属膜の上にフォトレジストを塗
布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露光
した後、現像する工程と、露出した部分について、金属
膜および高分子基板を所定深さまで除去する工程と、高
分子基板上に残存するレジストおよび金属膜を除去した
後、該高分子基板にレーザ加工を施して前記原版を形成
する工程とを含むことを特徴とする。
を形成する工程と、該金属膜の上にフォトレジストを塗
布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露光
した後、現像する工程と、露出した部分について、金属
膜および高分子基板を所定深さまで除去する工程と、高
分子基板上に残存するレジストおよび金属膜を除去した
後、該高分子基板にレーザ加工を施して前記原版を形成
する工程とを含むことを特徴とする。
【００２９】本発明に従えば、ベース部材の成形用原版
を作製する方法として、高分子基板の表面をケミカル粗
化、またはドライエッチングなどの下地表面処理を行っ
た後、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法
を用いて金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法を
用いて基板上にレジストパターンを形成し、ケミカルエ
ッチング、レーザ加工等を用いて露出した部分について
金属膜および高分子基板を所定深さまで除去する。残存
するレジストおよび金属膜を除去した後、高分子基板に
レーザ加工を施している。
を作製する方法として、高分子基板の表面をケミカル粗
化、またはドライエッチングなどの下地表面処理を行っ
た後、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法
を用いて金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法を
用いて基板上にレジストパターンを形成し、ケミカルエ
ッチング、レーザ加工等を用いて露出した部分について
金属膜および高分子基板を所定深さまで除去する。残存
するレジストおよび金属膜を除去した後、高分子基板に
レーザ加工を施している。
【００３０】フォトリソグラフィ法は高精度のレジスト
パターンを実現でき、このレジストパターンを用いて溝
を形成することによって、高精度の流路構造が得られ
る。レーザ加工も高精度の追加工が可能である。その結
果、ミクロン単位の加工精度を有する成形用原版を作製
できる。
パターンを実現でき、このレジストパターンを用いて溝
を形成することによって、高精度の流路構造が得られ
る。レーザ加工も高精度の追加工が可能である。その結
果、ミクロン単位の加工精度を有する成形用原版を作製
できる。
【００３１】また本発明は、高分子基板の表面に金属膜
を形成する工程と、該金属膜の上にフォトレジストを塗
布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露光
した後、現像する工程と、露出した部分について、金属
膜および高分子基板を所定深さまで除去する工程と、高
分子基板上に残存するレジストおよび金属膜を除去した
後、該高分子基板を用いて高分子材料を成形する工程
と、該成形物にレーザ加工を施して前記原版を形成する
工程とを含むことを特徴とする。
を形成する工程と、該金属膜の上にフォトレジストを塗
布し、流路パターンを有するフォトマスクを用いて露光
した後、現像する工程と、露出した部分について、金属
膜および高分子基板を所定深さまで除去する工程と、高
分子基板上に残存するレジストおよび金属膜を除去した
後、該高分子基板を用いて高分子材料を成形する工程
と、該成形物にレーザ加工を施して前記原版を形成する
工程とを含むことを特徴とする。
【００３２】本発明に従えば、ベース部材の成形用原版
を作製する方法として、高分子基板の表面をケミカル粗
化、またはドライエッチングなどの下地表面処理を行っ
た後、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法
を用いて金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法を
用いて基板上にレジストパターンを形成し、ケミカルエ
ッチング、レーザ加工等を用いて露出した部分について
金属膜および高分子基板を所定深さまで除去する。残存
するレジストおよび金属膜を除去した後、今度はこの高
分子基板を用いて高分子材料を成形した後、この成形物
にレーザ加工を施している。
を作製する方法として、高分子基板の表面をケミカル粗
化、またはドライエッチングなどの下地表面処理を行っ
た後、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の成膜法
を用いて金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法を
用いて基板上にレジストパターンを形成し、ケミカルエ
ッチング、レーザ加工等を用いて露出した部分について
金属膜および高分子基板を所定深さまで除去する。残存
するレジストおよび金属膜を除去した後、今度はこの高
分子基板を用いて高分子材料を成形した後、この成形物
にレーザ加工を施している。
【００３３】フォトリソグラフィ法は高精度のレジスト
パターンを実現でき、このレジストパターンを用いて溝
を形成することによって、高精度の流路構造が得られ
る。この高分子基板を型として成形した成形物も精度に
遜色がない。レーザ加工も高精度の追加工が可能であ
る。その結果、ミクロン単位の加工精度を有する成形用
原版を作製できる。
パターンを実現でき、このレジストパターンを用いて溝
を形成することによって、高精度の流路構造が得られ
る。この高分子基板を型として成形した成形物も精度に
遜色がない。レーザ加工も高精度の追加工が可能であ
る。その結果、ミクロン単位の加工精度を有する成形用
原版を作製できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態を示
し、図１（ａ）は全体斜視図、図１（ｂ）は部分拡大図
である。マイクロ配管１０は、溝加工によって微細な流
路が形成されたベース基板２１と、流路を覆うようにベ
ース基板２１に接合されたカバー基板１９などで構成さ
れる。
し、図１（ａ）は全体斜視図、図１（ｂ）は部分拡大図
である。マイクロ配管１０は、溝加工によって微細な流
路が形成されたベース基板２１と、流路を覆うようにベ
ース基板２１に接合されたカバー基板１９などで構成さ
れる。
【００３５】ベース基板２１には、微細流路として、順
次、入力孔１２、バッファ室１３、連通路１４、バッフ
ァ室１６、出力孔１７が形成される。連通路１４には、
流路抵抗を付与するための多数の杭１５が設けられる。
カバー基板１９は、これらの流路を液密的に封止する。
次、入力孔１２、バッファ室１３、連通路１４、バッフ
ァ室１６、出力孔１７が形成される。連通路１４には、
流路抵抗を付与するための多数の杭１５が設けられる。
カバー基板１９は、これらの流路を液密的に封止する。
【００３６】連通路１４の寸法は、たとえば幅５００μ
ｍ×深さ１００μｍ程度である。杭１５の寸法は、たと
えば直径２０μｍ×高さ１００μｍ程度である。
ｍ×深さ１００μｍ程度である。杭１５の寸法は、たと
えば直径２０μｍ×高さ１００μｍ程度である。
【００３７】なお、マイクロ配管１０の流路形状は、図
示したものに限られず、用途に応じて適宜変更される。
示したものに限られず、用途に応じて適宜変更される。
【００３８】図２は、本発明に係るマイクロ配管の製造
方法の一例を示す説明図である。まず図２（ａ）に示す
ように、流路立体形状を有する原版２０を用意し、図２
（ｂ）に示すように、トランスファー成形または射出成
形等によって三井化学製エポックス（登録商標）などの
高分子材料を成形してベース基板２１を形成し、ベース
基板２１に流路立体形状に対応した流路を転写する。た
とえばトランスファー成形条件として圧力３５ｋｇｆ／
ｃｍ2以上、型温度１８０℃に設定した場合、直径２０
μｍ、高さ１００μｍの杭１５を有するベース基板２１
が得られる。
方法の一例を示す説明図である。まず図２（ａ）に示す
ように、流路立体形状を有する原版２０を用意し、図２
（ｂ）に示すように、トランスファー成形または射出成
形等によって三井化学製エポックス（登録商標）などの
高分子材料を成形してベース基板２１を形成し、ベース
基板２１に流路立体形状に対応した流路を転写する。た
とえばトランスファー成形条件として圧力３５ｋｇｆ／
ｃｍ2以上、型温度１８０℃に設定した場合、直径２０
μｍ、高さ１００μｍの杭１５を有するベース基板２１
が得られる。
【００３９】次に図２（ｃ）に示すように、成形された
ベース基板２１を原版２０から取り出して、図２（ｄ）
に示すように、カバー基板１９としてＰＥＴ（ポリエチ
レンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）等の熱可塑
性樹脂から成るシートを用いて、ベース基板２１の流路
面の上に置いて、プレス圧着や熱溶着などで両者を接合
し、図２（ｅ）に示すように、流路を封止する。
ベース基板２１を原版２０から取り出して、図２（ｄ）
に示すように、カバー基板１９としてＰＥＴ（ポリエチ
レンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）等の熱可塑
性樹脂から成るシートを用いて、ベース基板２１の流路
面の上に置いて、プレス圧着や熱溶着などで両者を接合
し、図２（ｅ）に示すように、流路を封止する。
【００４０】次に直径１００μｍのマイクロドリルを用
いて、ベース基板２１の側面に入力孔１２および出力孔
１７を形成すると、図１に示すようなマイクロ配管１０
が得られる。
いて、ベース基板２１の側面に入力孔１２および出力孔
１７を形成すると、図１に示すようなマイクロ配管１０
が得られる。
【００４１】図３は、図２に示した原版２０の製造方法
の一例を示す説明図である。まず図３（ａ）に示すよう
に、流路パターンを有するフォトマスク３３を用意し、
次に図３（ｂ）に示すように、平面度のよいガラス基板
３１の上にフォトレジスト３２を塗布し、その上にフォ
トマスク３３を置いた状態で、ＵＶ（紫外線）ランプ３
４を用いて露光する。このとき後工程の内容、たとえば
孔の有無等に応じてネガマスクまたはポジマスクを選択
する。
の一例を示す説明図である。まず図３（ａ）に示すよう
に、流路パターンを有するフォトマスク３３を用意し、
次に図３（ｂ）に示すように、平面度のよいガラス基板
３１の上にフォトレジスト３２を塗布し、その上にフォ
トマスク３３を置いた状態で、ＵＶ（紫外線）ランプ３
４を用いて露光する。このとき後工程の内容、たとえば
孔の有無等に応じてネガマスクまたはポジマスクを選択
する。
【００４２】次にフォトマスク３３を取り外し、図３
（ｃ）に示すように、フォトレジスト３２の感光部分を
現像した後、図３（ｄ）に示すように、ガラス基板３１
の露出部分およびフォトレジスト３２の未露光部分の表
面に、無電解めっき、スパッタ、真空蒸着等を用いて、
Ｎｉ薄膜３５を形成する。次に図３（ｅ）に示すよう
に、Ｎｉ薄膜３５の上にＮｉ電解めっきを施して、たと
えば３００μｍ程度の厚さになるまでＮｉ薄膜３５を成
長させる。
（ｃ）に示すように、フォトレジスト３２の感光部分を
現像した後、図３（ｄ）に示すように、ガラス基板３１
の露出部分およびフォトレジスト３２の未露光部分の表
面に、無電解めっき、スパッタ、真空蒸着等を用いて、
Ｎｉ薄膜３５を形成する。次に図３（ｅ）に示すよう
に、Ｎｉ薄膜３５の上にＮｉ電解めっきを施して、たと
えば３００μｍ程度の厚さになるまでＮｉ薄膜３５を成
長させる。
【００４３】次にＮｉ薄膜３５の表面を研磨した後、ガ
ラス基板３１から剥離し、パターン面に残ったレジスト
残渣をドライプロセスやケミカルプロセス等で除去し、
さらに所望の形状に加工すると、図３（ｆ）に示すよう
な金属型３６が得られる。
ラス基板３１から剥離し、パターン面に残ったレジスト
残渣をドライプロセスやケミカルプロセス等で除去し、
さらに所望の形状に加工すると、図３（ｆ）に示すよう
な金属型３６が得られる。
【００４４】図３（ｇ）は金属型３６の全体形状を示
す。次に図３（ｈ）に示すように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ
等を用いてレーザ加工を施して、杭１５の形状に対応し
た直径２０μｍ、深さ１１０μｍの孔３７を形成する
と、図２の原版２０が得られる。
す。次に図３（ｈ）に示すように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ
等を用いてレーザ加工を施して、杭１５の形状に対応し
た直径２０μｍ、深さ１１０μｍの孔３７を形成する
と、図２の原版２０が得られる。
【００４５】その後、図３（ｉ）に示すように、原版２
０を用いて高分子材料を成形すると、図３（ｊ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
０を用いて高分子材料を成形すると、図３（ｊ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
【００４６】次に金属型３６から樹脂型を成形して原版
２０を得る方法について説明する。まず図３（ｇ）の金
属型３６を用いて、図３（ｋ）に示すように、トランス
ファー成形または射出成形等によって三井化学製エポッ
クス（登録商標）などの高分子材料を成形し、金属型３
６から剥離すると、図３（ｌ）に示すように、流路が転
写された樹脂型４０が得られる。次に図３（ｍ）に示す
ように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等を用いてレーザ加工を施
して、杭１５の形状に対応した直径２０μｍ、深さ１１
０μｍの孔３７を形成すると、図２の原版２０が得られ
る。
２０を得る方法について説明する。まず図３（ｇ）の金
属型３６を用いて、図３（ｋ）に示すように、トランス
ファー成形または射出成形等によって三井化学製エポッ
クス（登録商標）などの高分子材料を成形し、金属型３
６から剥離すると、図３（ｌ）に示すように、流路が転
写された樹脂型４０が得られる。次に図３（ｍ）に示す
ように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等を用いてレーザ加工を施
して、杭１５の形状に対応した直径２０μｍ、深さ１１
０μｍの孔３７を形成すると、図２の原版２０が得られ
る。
【００４７】その後、図３（ｎ）に示すように、原版２
０を用いて高分子材料を成形すると、図３（ｏ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
０を用いて高分子材料を成形すると、図３（ｏ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
【００４８】図４は、図２に示した原版２０の製造方法
の他の例を示す説明図である。まず図４（ａ）に示すよ
うに、平面度のよい合成樹脂基板５１を用意する。合成
樹脂基板５１として、たとえば良好なリジッドを有する
エポキシ樹脂が使用でき、たとえば厚さ５ｍｍの三井化
学製エポックス（登録商標）のメッキグレード板を使用
する。
の他の例を示す説明図である。まず図４（ａ）に示すよ
うに、平面度のよい合成樹脂基板５１を用意する。合成
樹脂基板５１として、たとえば良好なリジッドを有する
エポキシ樹脂が使用でき、たとえば厚さ５ｍｍの三井化
学製エポックス（登録商標）のメッキグレード板を使用
する。
【００４９】次に図４（ｂ）に示すように、合成樹脂基
板５１の表面をケミカル処理によって粗面化し、次に図
４（ｃ）に示すように、無電解めっき、スパッタ、真空
蒸着等を用いて、Ｎｉ薄膜５２を形成する。次に図４
（ｄ）に示すように、Ｎｉ薄膜５２の上にフォトレジス
ト５３を塗布し、次に図４（ｅ）に示すように、流路パ
ターンを有するフォトマスク５４をフォトレジスト５３
の上に置いた状態で、ＵＶ（紫外線）ランプ５５を用い
て露光する。このとき後工程の内容、たとえば孔の有無
等に応じてネガマスクまたはポジマスクを選択する。
板５１の表面をケミカル処理によって粗面化し、次に図
４（ｃ）に示すように、無電解めっき、スパッタ、真空
蒸着等を用いて、Ｎｉ薄膜５２を形成する。次に図４
（ｄ）に示すように、Ｎｉ薄膜５２の上にフォトレジス
ト５３を塗布し、次に図４（ｅ）に示すように、流路パ
ターンを有するフォトマスク５４をフォトレジスト５３
の上に置いた状態で、ＵＶ（紫外線）ランプ５５を用い
て露光する。このとき後工程の内容、たとえば孔の有無
等に応じてネガマスクまたはポジマスクを選択する。
【００５０】次にフォトマスク５４を取り外し、図４
（ｆ）に示すように、フォトレジスト５３の感光部分を
現像した後、図４（ｇ）に示すように、Ｎｉ薄膜５２の
露出部分にケミカルエッチング等のエッチングまたはＵ
Ｖ−ＹＡＧレーザ等を用いたレーザ加工を施して、Ｎｉ
薄膜５２および合成樹脂基板５１を所定の深さに至るま
で除去する。
（ｆ）に示すように、フォトレジスト５３の感光部分を
現像した後、図４（ｇ）に示すように、Ｎｉ薄膜５２の
露出部分にケミカルエッチング等のエッチングまたはＵ
Ｖ−ＹＡＧレーザ等を用いたレーザ加工を施して、Ｎｉ
薄膜５２および合成樹脂基板５１を所定の深さに至るま
で除去する。
【００５１】次に、残ったＮｉ薄膜５２およびフォトレ
ジスト５３を除去すると、図４（ｈ）に示すような樹脂
型５６が得られる。
ジスト５３を除去すると、図４（ｈ）に示すような樹脂
型５６が得られる。
【００５２】図４（ｉ）は樹脂型５６の全体形状を示
す。次に図４（ｊ）に示すように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ
等を用いてレーザ加工を施して、杭１５の形状に対応し
た直径２０μｍ、深さ１１０μｍの孔５７を形成する
と、図２の原版２０が得られる。
す。次に図４（ｊ）に示すように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ
等を用いてレーザ加工を施して、杭１５の形状に対応し
た直径２０μｍ、深さ１１０μｍの孔５７を形成する
と、図２の原版２０が得られる。
【００５３】その後、図４（ｋ）に示すように、原版２
０を用いて高分子材料を成形すると、図４（ｌ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
０を用いて高分子材料を成形すると、図４（ｌ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
【００５４】次に樹脂型５６から別の樹脂型を成形して
原版２０を得る方法について説明する。まず図４（ｉ）
の樹脂型５６を用いて、図４（ｍ）に示すように、トラ
ンスファー成形または射出成形等によって三井化学製エ
ポックス（登録商標）などの高分子材料を成形し、樹脂
型５６から剥離すると、図４（ｎ）に示すように、流路
が転写された樹脂型４０が得られる。次に図４（ｏ）に
示すように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等を用いてレーザ加工
を施して、杭１５の形状に対応した直径２０μｍ、深さ
１１０μｍの孔３７を形成すると、図２の原版２０が得
られる。
原版２０を得る方法について説明する。まず図４（ｉ）
の樹脂型５６を用いて、図４（ｍ）に示すように、トラ
ンスファー成形または射出成形等によって三井化学製エ
ポックス（登録商標）などの高分子材料を成形し、樹脂
型５６から剥離すると、図４（ｎ）に示すように、流路
が転写された樹脂型４０が得られる。次に図４（ｏ）に
示すように、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等を用いてレーザ加工
を施して、杭１５の形状に対応した直径２０μｍ、深さ
１１０μｍの孔３７を形成すると、図２の原版２０が得
られる。
【００５５】その後、図４（ｐ）に示すように、原版２
０を用いて高分子材料を成形すると、図４（ｑ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
０を用いて高分子材料を成形すると、図４（ｑ）に示す
ように、流路が転写されたベース基板２１が得られる。
【００５６】このようにマイクロ配管１０を樹脂成形法
で製造する場合、使用する原版２０として、a)金属型３
６そのものを使用する方法、b)金属型３６から樹脂型４
０を作製する方法、c)樹脂型５６そのものを使用する方
法、d)樹脂型５６から樹脂型４０を作製する方法、など
が適用できる。
で製造する場合、使用する原版２０として、a)金属型３
６そのものを使用する方法、b)金属型３６から樹脂型４
０を作製する方法、c)樹脂型５６そのものを使用する方
法、d)樹脂型５６から樹脂型４０を作製する方法、など
が適用できる。
【００５７】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、ベ
ース部材を高分子材料で形成することによって、型成形
による大量生産が可能になり、従来と比べて量産性およ
び製造コストの点で有利になる。また、高分子材料は耐
衝撃性に優れるため、落下や衝撃による破損を防止でき
る。
ース部材を高分子材料で形成することによって、型成形
による大量生産が可能になり、従来と比べて量産性およ
び製造コストの点で有利になる。また、高分子材料は耐
衝撃性に優れるため、落下や衝撃による破損を防止でき
る。
【図１】本発明の実施の一形態を示し、図１（ａ）は全
体斜視図、図１（ｂ）は部分拡大図である。
体斜視図、図１（ｂ）は部分拡大図である。
【図２】本発明に係るマイクロ配管の製造方法の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】図２に示した原版２０の製造方法の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】図２に示した原版２０の製造方法の他の例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図５】従来のマイクロ配管の製造方法の一例を示す説
明図である。
明図である。
１０ マイクロ配管 １２ 入力孔 １３，１６ バッファ室 １４ 連通路 １５ 杭 １７ 出力孔 １９ カバー基板 ２０ 原版 ２１ ベース基板 ３１ ガラス基板 ３２，５３ フォトレジスト ３３，５４ フォトマスク ３４，５５ ＵＶランプ ３５，５２ Ｎｉ薄膜 ３６ 金属型 ４０，５６ 樹脂型 ５１ 合成樹脂基板
Claims (6)
- 【請求項１】 高分子材料で形成され、流路を有するベ
ース部材と、 ベース部材の流路を封止するカバー部材とを備えること
を特徴とするマイクロ配管。 - 【請求項２】 流路立体形状を有する原版を用いて高分
子材料を成形し、該流路立体形状に対応した流路をベー
ス部材に転写する工程と、 ベース部材の流路を封止するように、カバー部材をベー
ス部材に接合する工程とを含むことを特徴とするマイク
ロ配管の製造方法。 - 【請求項３】 基板上にフォトレジストを塗布し、流路
パターンを有するフォトマスクを用いて露光した後、現
像する工程と、 基板のレジスト面に金属膜を形成する工程と、 金属膜を剥離した後、該金属膜にレーザ加工を施して前
記原版を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項
１記載のマイクロ配管の製造方法。 - 【請求項４】 基板上にフォトレジストを塗布し、流路
パターンを有するフォトマスクを用いて露光した後、現
像する工程と、 基板のレジスト面に金属膜を形成する工程と、 金属膜を剥離した後、該金属膜を用いて高分子材料を成
形する工程と、 該成形物にレーザ加工を施して前記原版を形成する工程
とを含むことを特徴とする請求項１記載のマイクロ配管
の製造方法。 - 【請求項５】 高分子基板の表面に金属膜を形成する工
程と、 該金属膜の上にフォトレジストを塗布し、流路パターン
を有するフォトマスクを用いて露光した後、現像する工
程と、 露出した部分について、金属膜および高分子基板を所定
深さまで除去する工程と、 高分子基板上に残存するレジストおよび金属膜を除去し
た後、該高分子基板にレーザ加工を施して前記原版を形
成する工程とを含むことを特徴とする請求項１記載のマ
イクロ配管の製造方法。 - 【請求項６】 高分子基板の表面に金属膜を形成する工
程と、 該金属膜の上にフォトレジストを塗布し、流路パターン
を有するフォトマスクを用いて露光した後、現像する工
程と、 露出した部分について、金属膜および高分子基板を所定
深さまで除去する工程と、 高分子基板上に残存するレジストおよび金属膜を除去し
た後、該高分子基板を用いて高分子材料を成形する工程
と、 該成形物にレーザ加工を施して前記原版を形成する工程
とを含むことを特徴とする請求項１記載のマイクロ配管
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101392A JP2002292600A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | マイクロ配管およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101392A JP2002292600A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | マイクロ配管およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002292600A true JP2002292600A (ja) | 2002-10-08 |
Family
ID=18954719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001101392A Pending JP2002292600A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | マイクロ配管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002292600A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004051230A1 (ja) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Nec Corporation | 微粒子操作ユニット、それを搭載したチップと検出装置、ならびにタンパク質の分離、捕獲、および検出方法 |
| WO2004051231A1 (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Nec Corporation | 分離装置および分離方法 |
| JP2004307961A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Taisei Kogyo Kk | 粉体焼結成形体の製造方法、粉体射出成形体、粉体射出成形体の製造方法、粉体射出成形体及び粉体射出成形用金型装置 |
| EP1591223A2 (en) | 2004-04-14 | 2005-11-02 | Nippon Filcon Co., Ltd. | A manufacturing method of a microchemical chip made of a resin and a microchemical chip made of a resin by the method |
| WO2006095615A1 (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Kuraray Co., Ltd. | マイクロチャネルアレイ及び製造方法、並びにこれを用いた血液測定方法 |
| CN102350286A (zh) * | 2011-08-01 | 2012-02-15 | 利穗科技(苏州)有限公司 | 一种撞击型微反应器 |
| WO2023121114A1 (ko) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 한국과학기술원 | 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001101392A patent/JP2002292600A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2004354364A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-12-16 | Nec Corp | 微粒子操作ユニット、それを搭載したチップと検出装置、ならびにタンパク質の分離、捕獲、および検出方法 |
| US7842514B2 (en) | 2002-12-02 | 2010-11-30 | Nec Corporation | Particle manipulation unit, chip and detection device having the same, mounted thereon, and methods of separating, capturing and detecting proteins |
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| JP4578062B2 (ja) * | 2003-04-09 | 2010-11-10 | 太盛工業株式会社 | 粉体焼結成形体の製造方法、焼結材料成形体の製造方法、焼結材料成形体及び粉体射出成形用金型装置 |
| EP1591223A2 (en) | 2004-04-14 | 2005-11-02 | Nippon Filcon Co., Ltd. | A manufacturing method of a microchemical chip made of a resin and a microchemical chip made of a resin by the method |
| EP1591223A3 (en) * | 2004-04-14 | 2010-09-08 | Nippon Filcon Co., Ltd. | A manufacturing method of a microchemical chip made of a resin and a microchemical chip made of a resin by the method |
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| KR100895228B1 (ko) * | 2005-03-07 | 2009-05-04 | 가부시키가이샤 구라레 | 마이크로 채널 어레이 및 제조 방법, 그리고 이것을 사용한혈액 측정 방법 |
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| WO2023121114A1 (ko) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 한국과학기술원 | 마이크로 웰 성형 장치 및 마이크로 웰을 가지는 디스크 제조 방법 |
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