JP2008196856A - Electrode tip and electrode tip socket structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に形成された電極を備える電極チップ及び電極チップ・ソケット構造に関する。 The present invention relates to an electrode chip having an electrode formed on a substrate and an electrode chip / socket structure.
下記特許文献1は、流路内の溶液に電界を印加して溶液を流動させるために電圧が加えられる電極を基板上に有する液体流動チップを開示する。このような平面上に電極を有する液体流動チップを外部電源や検出装置などに接続する方法としては、半田付け・導電性接着剤などにより電極表面へ直接配線する方法や、コンタクトピンを電極表面ヘ接触させて導通を図る方法が公知である。 The following Patent Document 1 discloses a liquid flow chip having an electrode on a substrate to which a voltage is applied in order to apply an electric field to a solution in a flow path to cause the solution to flow. As a method of connecting a liquid flow chip having an electrode on such a plane to an external power source or a detection device, a method of directly wiring to the electrode surface by soldering / conductive adhesive or the like, or a method of connecting a contact pin to the electrode surface. There is a known method for achieving electrical conduction by contact.
また、液体流動チップを交換できるように、抜き差し自在のソケットを用いる方法も知られている。例えば、パソコン用のメモリや拡張ボード等の装着と同様に、液体流動チップの基板の一辺に多数の電極を並べたエッジコネクタを差し込み口のエッジソケットに挿入して接続する。 In addition, a method using a socket that can be freely inserted and removed so that the liquid flow chip can be exchanged is also known. For example, as in the case of mounting a memory for a personal computer or an expansion board, an edge connector in which a large number of electrodes are arranged on one side of the substrate of the liquid flow chip is inserted into the edge socket of the insertion port and connected.
また、平面電極との導通を確保する方法としては、下記特許文献2のように、複数本の細いグリッド電極で形成される表面集電電極と、裏面側に表面集電電極に対し反対極性で形成される裏面集電電極とを用いるものや、下記特許文献3のように、貫通孔の内部に露出している回路素子の導電パターンの端末と貫通孔内周面に無電解めっき法やぺースト焼付け法等により、電極端子用導電体層を形成したものが公知である。
しかし、コンタクトピンを使用する場合、コンタクトピンの先端圧力により液体流動チップ等の電極チップの電極が剥離する場合があった。また、半田付けや導電性接着剤を使用する場合、電極チップを交換する度に、それぞれの作業を繰り返す必要があるため手間がかかる。また、汎用のソケットに対して電極チップを挿入する場合、電極チップの形状によってはソケット内のばね端子との千渉により、挿入時に電極チップの電極が剥離したり、電極チップ自体が損傷する場合があった。 However, when a contact pin is used, an electrode of an electrode tip such as a liquid flow tip may be peeled off due to the tip pressure of the contact pin. In addition, when using soldering or a conductive adhesive, it is necessary to repeat each operation every time the electrode chip is replaced. Also, when inserting an electrode tip into a general-purpose socket, depending on the shape of the electrode tip, the electrode tip electrode may peel off or the electrode tip itself may be damaged due to interference with the spring terminal in the socket. was there.
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、電極チップの挿入時における電極チップの損傷や電極剥離を防止可能な電極チップ及び電極チップ・ソケット構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electrode tip and an electrode tip / socket structure that can prevent the electrode tip from being damaged or peeled off when the electrode tip is inserted.
上記目的を達成するために、本発明による電極チップは、基板と、前記基板に形成された電極と、を備え、ソケットに少なくとも一部が挿入可能な電極チップであって、前記電極のある面と反対側の面の角部が除去されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electrode chip according to the present invention comprises a substrate and an electrode formed on the substrate, and is an electrode chip that can be inserted at least partially into a socket, the surface having the electrode The corner part of the surface on the opposite side is removed.
この電極チップによれば、電極チップをソケットに挿入するとき、電極のある面と反対側の面の角部が除去されているので、ソケット側の端子部を押し込むようにして挿入できる。このため、ソケット側の端子部と電極チップの電極表面との摩擦を軽減できるとともに、電極チップ自体とソケット側との干渉を抑制できるので、電極チップの損傷や電極剥離を防止できる。 According to this electrode chip, when the electrode chip is inserted into the socket, the corner portion on the surface opposite to the surface on which the electrode is provided is removed, so that the terminal portion on the socket side can be pushed in and inserted. For this reason, friction between the terminal portion on the socket side and the electrode surface of the electrode tip can be reduced, and interference between the electrode tip itself and the socket side can be suppressed, so that damage to the electrode tip and electrode peeling can be prevented.
上記電極チップにおいて、前記角部は、平面状または曲面状に除去されることが好ましい。 In the electrode tip, the corner is preferably removed in a planar shape or a curved shape.
また、前記電極が膜状に形成された場合でも、膜状の電極の剥離を効果的に防止できる。また、前記電極は前記基板の端部近傍に設けられることが好ましい。 Moreover, even when the electrode is formed in a film shape, it is possible to effectively prevent the film-shaped electrode from being peeled off. Moreover, it is preferable that the said electrode is provided in the edge part vicinity of the said board | substrate.
また、前記基板には流路が形成され、前記電極に電圧を印加することで前記流路内の液体を流動させるように構成することで、上記電極チップを、液体を流動させることが可能な液体流動チップにできる。 In addition, a flow path is formed in the substrate, and it is possible to cause the liquid to flow through the electrode tip by applying a voltage to the electrode to flow the liquid in the flow path. Can be a liquid flow chip.
本発明による電極チップ・ソケット構造は、基板と前記基板に形成された電極とを備え、前記電極のある平面と反対側の面の角部が除去されている電極チップと、前記電極チップの少なくとも一部が挿入されて前記電極と接触可能な端子部を備えるソケットと、を組み合わせたことを特徴とする。 An electrode chip / socket structure according to the present invention includes a substrate and an electrode formed on the substrate, wherein an electrode chip from which a corner of a surface opposite to a plane on which the electrode is provided is removed, and at least the electrode chip It is characterized in that it is combined with a socket having a terminal part into which a part of the electrode can be contacted.
この電極チップ・ソケット構造によれば、電極チップをソケットに挿入するとき、電極チップにおいて電極のある面と反対側の面の角部が除去されているので、電極チップがソケットの端子部を押し込むようにして挿入できる。このため、ソケットの端子部と電極チップの電極表面との摩擦を軽減できるとともに、電極チップ自体とソケット側との干渉を抑制できるので、電極チップの損傷や電極剥離を防止することができる。 According to this electrode chip / socket structure, when the electrode chip is inserted into the socket, the corner of the surface of the electrode chip opposite to the surface where the electrode is located is removed, so the electrode chip pushes in the terminal part of the socket. Can be inserted. For this reason, friction between the terminal portion of the socket and the electrode surface of the electrode tip can be reduced, and interference between the electrode tip itself and the socket side can be suppressed, so that damage to the electrode tip and electrode peeling can be prevented.
上記電極チップ・ソケット構造において、前記ソケットに前記電極チップが挿入されたとき、前記ソケットの端子部が前記電極チップの電極に押し込みの付勢力を与えて接触する構成であることが好ましい。これにより、電極チップをソケットに挿入したとき、上述のように電極チップの損傷や電極剥離を防止しながら、電極チップの電極がソケットの端子部から付勢力を受けながら端子部と接触するので、電極と端子部を確実に電気接続させることができる。 In the electrode tip / socket structure, when the electrode tip is inserted into the socket, the terminal portion of the socket preferably contacts the electrode of the electrode tip by applying a pressing force. Thereby, when the electrode tip is inserted into the socket, the electrode tip electrode is in contact with the terminal portion while receiving an urging force from the terminal portion of the socket, while preventing damage to the electrode tip and electrode peeling as described above. The electrode and the terminal portion can be reliably electrically connected.
本発明の電極チップ及び電極チップ・ソケット構造によれば、電極チップのソケットへの挿入時においてソケットの端子部と電極チップの電極表面との摩擦を軽減できるとともに、電極チップ自体とソケット側との干渉を抑制できるので、電極チップの損傷や電極剥離を防止することができる。 According to the electrode tip and electrode tip / socket structure of the present invention, when the electrode tip is inserted into the socket, friction between the terminal portion of the socket and the electrode surface of the electrode tip can be reduced, and the electrode tip itself and the socket side can be reduced. Since interference can be suppressed, damage to the electrode tip and electrode peeling can be prevented.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図1は本実施の形態による液体流動チップを示す平面図である。図2は図1の液体流動チップをII-II線方向に切断してみた側断面図である。図3は図1の液体流動チップの流路の一部を拡大して示す拡大平面図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a liquid flow chip according to the present embodiment. FIG. 2 is a side cross-sectional view of the liquid flow chip of FIG. 1 taken along the line II-II. FIG. 3 is an enlarged plan view showing a part of the flow path of the liquid flow chip of FIG. 1 in an enlarged manner.
図1,図2に示すように、液体流動チップ10は、平面矩形状のガラス製の基板11上に、例えばTiからなる一対の薄膜の電極14,14と、複数の流路形成部20と、樹脂層15と、を有し、チップ表面の流路で試料溶液を流動させるものであり、後述する図4(a)の外部装置のソケット30と組み合わされて電極チップ・ソケット構造を構成する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基板11は、硼硅酸ガラスや石英ガラス等を用いることができるが、支持体として必要な強度があれば、ガラス以外の材料も使用でき、例えば、樹脂材料(ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリスルホン、ポリエステル等)やガラス繊維と樹脂との複合材料を用いることができる。また、基板11は、例えば、長さ20mm、幅10mm、厚さ1mmの寸法とすることができるが、この寸法は、一例であり、他の寸法にできることは勿論である。
As the
電極14,14は、基板11の一端部11bの近傍で比較的面積の大きな矩形状の電極部14a,14aを有し、液体流動チップ10が外部装置のソケットに挿入されたとき、各電極部14aがソケット側の端子と接触し電気接続し、電極部14a,14a間に電圧が印加されるようになっている。
The
各電極14は、スパッタリングにより基板1上に形成できるが、化学蒸着やイオンプレーティング等の物理蒸着により形成してもよく、また、Tiと、Pt(または、AuやAg)との二層構造としてもよく、ITO等の透光性電極から構成してもよい。
Each
また、図2に示すように、基板11の電極14,14が形成された面の反対側の裏面11aの角部11cが、図の破線で示すように平面状に除去されて面取りされることで、平面部12になっている。平面部12は基板11の一端部11b側に位置し、平面部12の図2の基板上部に電極部14a,14aが位置している。ガラス製の基板11の面取りは研磨により行うことができるが、他の方法で行ってもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、樹脂層15は、例えば光感光性樹脂からなり、基板11上に所定の2次元パターンにより所定の厚さで形成されており、樹脂層15の非形成部分に流路形成部20が設けられている。光感光性樹脂は、光照射で硬化するタイプ(ネガ型)、光照射で可溶化するタイプ(ポジ型)のいずれも用いることができる。例えば、ネガ型を用いて基板11上の光感光性樹脂に部分的に光を照射し、光照射領域を硬化させ、非光照射領域の樹脂を除去することで、樹脂層15を2次元パターンに形成できる。
The
図1に示すように、液体流動チップ10の各流路形成部20は、樹脂層15が形成されていない2次元パターンの凹状部分に、試料溶液を投入する略三角形状の試料投入部21と、試料溶液を回収する略三角形状の廃液部22と、試料投入部21と廃液部22とを連通するように細く延びた流路23と、を有している。
As shown in FIG. 1, each flow
各流路形成部20の試料投入部21と廃液部22には電極14,14が電極部14a,14aから延びており、試料投入部21と廃液部22の各底面を構成し、試料投入部21の電極14を陽極とし、廃液部22の電極14を陰極として直流電圧を電極部14a、14a間に加えることで、試料溶液に試料投入部21から廃液部22に向かう電気浸透流を発生させる。これにより、試料溶液が試料投入部21から流路23に流れ廃液部22へと回収される。
図1,図3のように、流路23の延びる方向のほぼ中央に検出部24が設けられ、検出部24では流路23の幅が徐々に狭くなっている。検出部24は、検出媒体として多孔質粒子であるシリカビーズ25を配置可能となっている。すなわち、シリカビーズ25の粒径は、流路23の幅よりも小さく、検出部24の最狭幅部24aよりも大きくなっているので、シリカビーズ25は流路23を流れることができるが、検出部24の最狭幅部24aで停止し、検出部24に固定される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
シリカビーズ25は、SiO2(シリカ)を主成分とし、表面に無数の細孔を有する多孔質の球形ビーズであり、表面に他の物質を吸着、結合し、または、表面で他の物質と反応する反応性を有する。なお、シリカビーズ以外にも、活性炭やアルミナやプラスチック微粒子等の多孔質粒子を用いてもよい。
The
液体流動チップ10を使用するとき、例えば、シリカビーズ25を溶液とともに試料投入部21に投入し、流路23を通して廃液部22に向けて流し、図3のようにシリカビーズ25を検出部24の最狭幅部24aで固定する。
When using the
次に、蛍光色素により蛍光標識された検出対象物質であるDNA断片を含む溶液を試料投入部21に投入し、電極部14a、14aに電圧を印加して試料投入部21から溶液を流路23を通して廃液部22に向けて流動させると、この溶液流にDNA断片が乗り、流路23を移動し、検出部24のシリカビーズ25に吸着する。外部の測定装置により検出部24における蛍光強度を測定することで、溶液中のDNA断片の有無や濃度やサイズを測定することができる。
Next, a solution containing a DNA fragment, which is a detection target substance fluorescently labeled with a fluorescent dye, is charged into the
なお、シリカビーズ25を試料投入部21に投入する前に、検出対象物質と反応しまたは特異的に結合するプローブを予めシリカビーズ25に担持させておいてもよい。
Note that, before the
次に、上述のような液体流動チップ10の使用の際に液体流動チップ10を挿入する外部の測定装置等のソケットの構成及びその挿入動作について図4(a)〜(c)を参照して説明する。
Next, with reference to FIGS. 4A to 4C, the configuration of the socket of an external measuring device or the like into which the
図4は、図1,図2の液体流動チップ10を挿入可能な外部装置のソケットを示す側面図(a)、液体流動チップ10をソケットに挿入するときの状態を示す側面図(b)及び液体流動チップ10をソケットに挿入した状態を示す側面図(c)である。
4 is a side view (a) showing a socket of an external device into which the
図4(a)のように、ソケット30は、複数の端子部を有する汎用のパソコンメモリ用エッジコネクタと同様の構造であって、図1,図2の液体流動チップ10が挿入可能なように側断面が略コ字状の空洞となった凹部31を備え、液体流動チップ10の電極部14aと電気接続するばね端子32を凹部31内に有している。凹部31には液体流動チップ10の一端部11b側の一部が収容される。
As shown in FIG. 4A, the
ソケット30のばね端子32は、図4(a)の紙面垂直方向に複数並んで配置され、金属製の板ばねから構成され凹部31の上面から突き出て圧縮可能になっている。ソケット30に液体流動チップ10が差し込まれると、ソケット30のばね端子32が液体流動チップ10の電極部14aと接触し押し込まれて圧縮され、その弾性復元による付勢力で電極部14aに押し付けた状態で電気接触するようになっている。
A plurality of
図4(a)のソケット30に図1,図2の液体流動チップ10を挿入するときには、図4(b)のように、ソケット30に対して液体流動チップ10を、一端部11bを先頭にし全体を斜めにして、斜め上方から斜め下向き方向sへ凹部31内に差し込む。この差し込み挿入のとき、液体流動チップ10の図2の角部11cが除去されて平面部12になっており、この平面部12が凹部31の下面33に当接するので、液体流動チップ10は余裕を持って凹部31内に入り込むことができ、電極部14aがソケット30のばね端子32と干渉することが殆どない。
When inserting the
次に、上述のように凹部31内に斜めに差し込まれた液体流動チップ10を、図4(b)の回動方向tに凹部31の下面33に当接した平面部12を支点にして回動させながら、水平方向に凹部31内へ若干押し込む。これにより、図4(c)のように、液体流動チップ10がばね端子32をばね端子32の弾性復元による付勢力に抗して略垂直方向に押し込みながら凹部31内の所定位置で水平方向に位置するようになる。
Next, the
上述のように、本実施の形態の液体流動チップ(電極チップ)及び電極チップ・ソケット構造によれば、ソケット30に挿入される液体流動チップ10について、電極14,14がパターニングされている面と反対側面の角部11cが除去されて平面部12となっているので、液体流動チップ10のソケット30内への挿入のとき、液体流動チップ10がソケット30内のばね端子32を押し込みながら挿入できる。このため、ばね端子32と電極部14aの表面との摩擦を軽減できるとともに液体流動チップ10側とソケット30側との干渉を抑えることができるので、液体流動チップ10の損傷及び電極部14aの基板11からの剥離を確実に防止できる。
As described above, according to the liquid flow chip (electrode chip) and the electrode chip / socket structure of the present embodiment, the surface of the
また、液体流動チップ10が図4(c)のようにソケット30の凹部31内に収まると、ソケット30のばね端子32が液体流動チップ10の電極部14aに対し付勢力で押し付けて接触するので、電極部14aとばね端子32とを確実に電気接続させることができる。このため、液体流動チップ10の電極部14a、14aに外部装置から電圧を確実に印加でき、液体流動チップ10を安定かつ確実に作動させることができる。
Further, when the
次に、図1,図2の液体流動チップ10の変形例について図5を参照して説明する。図5は図1,図2の液体流動チップ10の変形例を示す図2と同様の側断面図である。図5の液体流動チップ10’は図1,図2,図3とほぼ同一の構成であり、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
Next, a modification of the
図5に示すように、液体流動チップ10’は、基板11の裏面11aの角部11c(図5の破線で示す)が、図の破線で示すように曲面状に除去されることで、角部11cに対し凸状に丸みを帯びた曲面部13になっている。この曲面部13は研磨により形成できるが、他の方法で行ってもよい。
As shown in FIG. 5, the
図5の液体流動チップ10’によれば、図4(a)〜(c)と同様にソケット30に挿入でき、電極14,14がパターニングされている面と反対側面の角部11cが除去されて曲面部13となっているので、液体流動チップ10’のソケット30内への挿入のとき、液体流動チップ10’がソケット30内のばね端子32を押し込みながら挿入できる。このため、ばね端子32と電極部14aの表面との摩擦を軽減できるとともに液体流動チップ10’側とソケット30側との干渉を抑えることができるので、液体流動チップ10’の損傷及び電極部14aの基板11からの剥離を確実に防止できる。
According to the
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本発明の電極チップは、図1のような液体流動チップに限定されず、基板上に電極を有しソケットに差し込まれて使用されるものであれば、その種類は特に限定されず、様々な用途の電極チップに適用可能である。 As described above, the best mode for carrying out the present invention has been described. However, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the electrode chip of the present invention is not limited to the liquid flow chip as shown in FIG. 1, and the type thereof is not particularly limited as long as it has an electrode on the substrate and is used by being inserted into a socket. It can be applied to electrode chips for various purposes.
また、ソケット30は、汎用のものでも特殊用途のものであってもよく、ばね端子32は線ばねやコイルばね等を用いたものでもよく、また、ソケットの端子部は、ばね構造に限定されず、他の構造でもよい。
The
10,10’ 液体流動チップ(電極チップ)
11 基板
11a 裏面
11b 一端部
11c 角部
12 平面部
13 曲面部
14 電極
14a 電極部
30 ソケット
31 凹部
32 ばね端子(端子部)
10, 10 'liquid flow tip (electrode tip)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電極のある面と反対側の面の角部が除去されていることを特徴とする電極チップ。 An electrode chip comprising a substrate and an electrode formed on the substrate, wherein at least a part of the electrode chip can be inserted into a socket,
A corner of the surface opposite to the surface on which the electrode is provided is removed.
前記電極チップの少なくとも一部が挿入されて前記電極と接触可能な端子部を備えるソケットと、を組み合わせたことを特徴とする電極チップ・ソケット構造。 An electrode chip comprising a substrate and an electrode formed on the substrate, wherein the corner of the surface opposite to the surface on which the electrode is present is removed;
An electrode chip / socket structure comprising a combination of a socket having a terminal portion into which at least a part of the electrode chip is inserted and in contact with the electrode.
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