JP2008216121A - Method for manufacturing microchip - Google Patents

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幹司 関原
Masayoshi Kamihira
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a microchip, capable of enhancing sealability of a flow channel, and capable of joining firmly fellow microchip substrates. <P>SOLUTION: A flow channel groove 2 is formed on a surface of the microchip substrate 1. A protrusion 4 is formed on a surface of the microchip substrate 3. The protrusion 4 is engaged with the flow channel groove 2, by layering overlappingly the microchip substrate 1 to the microchip substrate 3, under the condition where a face formed with the flow channel groove 2 and the protrusion 4 is directed inward. A joining face is fused under the condition, by irradiating the microchip substrates 1, 3 with an ultrasonic wave or a laser, and the substrates are pressurized to join the microchip substrates 1, 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、流路を有するマイクロチップを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a microchip having a flow path.

微細加工技術を利用してシリコンやガラス基板上に微細な流路や回路を形成し、微小空間上で核酸、タンパク質、血液などの液体試料の化学反応や、分離、分析などを行うマイクロ分析チップ、あるいはμTAS(Micro Total Analysis Systems)と称される装置が実用化されている。このようなマイクロチップの利点としては、サンプルや試薬の使用量又は廃液の排出量が軽減され、省スペースで持ち運び可能な安価なシステムの実現が考えられる。   A micro-analysis chip that uses microfabrication technology to form fine channels and circuits on silicon and glass substrates, and to perform chemical reactions, separation, and analysis of liquid samples such as nucleic acids, proteins, and blood in a minute space Alternatively, an apparatus called μTAS (Micro Total Analysis Systems) has been put into practical use. As an advantage of such a microchip, it is conceivable to realize an inexpensive system that can be carried in a small space because the amount of sample or reagent used or the amount of discharged waste liquid is reduced.

マイクロチップは、少なくとも一方の部材に微細加工が施された部材2つをはり合わせることにより製造される。従来においては、マイクロチップにはガラス基板が用いられ、様々な微細加工方法が提案されている。しかしながら、ガラス基板は大量生産には向かず、非常に高コストであるため、廉価で使い捨て可能な樹脂製マイクロチップの開発が望まれている。   The microchip is manufactured by bonding two members having at least one member subjected to fine processing. Conventionally, a glass substrate is used for the microchip, and various fine processing methods have been proposed. However, since glass substrates are not suitable for mass production and are very expensive, development of inexpensive and disposable resin microchips is desired.

微細流路が形成されたマイクロチップは、表面に流路用溝が形成された樹脂製のマイクロチップ基板と、流路用溝のカバーとして機能する樹脂製のマイクロチップ基板とを、流路用溝が形成された面を内側にして接合することによって作製される。   The microchip on which the fine flow path is formed is composed of a resin microchip substrate having a flow path groove formed on the surface and a resin microchip substrate that functions as a cover for the flow path groove. It is manufactured by joining the grooved surface inside.

微細流路が形成されたマイクロチップにおいては、微細流路内の流体が微細流路の外部に染み出してはならず、微細流路のシール性確保が重要な接合の要件となる。すなわち、流路用溝とカバーとして機能するマイクロチップ基板との間に隙間が生じないように、マイクロチップ基板同士を接合する必要がある。   In the microchip in which the fine channel is formed, the fluid in the fine channel must not ooze out of the fine channel, and ensuring the sealing property of the fine channel is an important joining requirement. That is, it is necessary to join the microchip substrates so that no gap is generated between the channel groove and the microchip substrate functioning as a cover.

従来においては、レーザ光に対して透過性の樹脂製部材と、レーザ光に対して非透過性の樹脂製部材とをレーザによって溶着する場合、透過性の樹脂製部材に凹部を形成し、非透過性の樹脂製部材に凸部を形成し、凹部と凸部を嵌合させ、その後、凸部にレーザ光を照射することで凸部を溶融し、そのことによって2つの樹脂製部材を溶着していた(例えば特許文献1)。   Conventionally, when a resin member that is transparent to laser light and a resin member that is impermeable to laser light are welded by a laser, a concave portion is formed in the transparent resin member, A convex part is formed on a transparent resin member, the concave part and the convex part are fitted, and then the convex part is melted by irradiating the convex part with laser light, thereby welding two resin members. (For example, Patent Document 1).

特開2005−7759号公報JP 2005-7759 A

しかしながら、上記特許文献1による方法では、溶着しようとする部材の一方がレーザ光に対して非透過性の必要がある。そのため、溶着しようとする両部材が透過性の部材の場合には、上記特許文献1の方法によって部材同士を溶着することはできなかった。   However, in the method according to Patent Document 1, one of the members to be welded needs to be impermeable to laser light. Therefore, when both members to be welded are permeable members, the members cannot be welded together by the method of Patent Document 1.

この発明は上記の問題を解決するものであり、第1の目的は、マイクロチップ基板が光透過性か否かに関係なく、マイクロチップ基板同士をより強固に接合することが可能なマイクロチップの製造方法を提供することを目的とする。また、第2の目的は、流路のシール性を向上させることを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and a first object is to provide a microchip capable of bonding the microchip substrates more firmly regardless of whether the microchip substrates are light transmissive or not. An object is to provide a manufacturing method. The second object is to improve the sealing performance of the flow path.

この発明の第1の形態は、表面に流路用溝が形成された第1の樹脂製基板と、表面に突起部が形成された第2の樹脂製基板とを、前記流路用溝が形成された面と前記突起部が形成された面を内側にし、前記流路用溝と前記突起部の位置合わせを行って前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を重ねることで、前記突起部を前記流路用溝に嵌合させ、その状態で前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板に対して超音波を印加することで前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板の接合する面を溶融させ、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を加圧することで、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を接合することを特徴とするマイクロチップの製造方法である。
また、この発明の第2の形態は、表面に流路用溝が形成された光透過性の第1の樹脂製基板と、表面に突起部が形成された光透過性の第2の樹脂製基板とを、前記流路用溝が形成された面と前記突起部が形成された面を内側にし、前記流路用溝と前記突起部の位置合わせを行って、光吸収剤を介して前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を重ねることで、前記突起部を前記流路用溝に嵌合させ、その状態で前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板に対してレーザを照射することで前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板の接合する面を溶融させ、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を加圧することで、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を接合することを特徴とするマイクロチップの製造方法である。
また、この発明の第3の形態は、第1の形態又は第2の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の深さDと前記突起部の高さHは、深さD>高さHの関係が成立することを特徴とする。
また、この発明の第4の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向において一定であることを特徴とする。
また、この発明の第5の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の少なくとも一部分の幅は、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする。
また、この発明の第6の形態は、第1の形態から第5の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の高さ方向において一定であることを特徴とする。
また、この発明の第7の形態は、第1の形態から第5の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする。
また、この発明の第8の形態は、第7の形態に係るマイクロチップの製造方法であって、前記突起部は平面状の側面を有し、幅Lが前記先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする。
また、この発明の第9の形態は、第7の形態に係るマイクロチップの製造方法であって、前記突起部は曲面状の側面を有し、幅Lが前記先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする。
また、この発明の第10の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の高さ方向において一定であり、前記流路用溝の最大の幅と、前記突起部の幅Lがほぼ等しいことを特徴とする。
また、この発明の第11の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向において一定であり、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅Wと前記突起部の最大の幅がほぼ等しいことを特徴とする。
また、この発明の第12の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする。
また、この発明の第13の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向において一定であり、前記突起部は曲面状の側面を有し、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅Wと、前記突起部の最大の幅が等しいことを特徴とする。
また、この発明の第14の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっており、前記突起部は曲面状の側面を有し、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の最大の幅と、前記突起部の最大の幅がほぼ等しいことを特徴とする。
なお、この発明において「突起部の幅と流路用溝の幅がほぼ等しい」という場合の、突起部と流路用溝の幅の大小関係で「ほぼ等しい」とは、突起部が流路用溝に挿入可能であって、両者の幅が所定寸法範囲内で大小の差があるものを包含するものである。なお、所定寸法範囲内とは、例えば、突起部と流路用溝の幅が、0.001mm〜0.1mmの寸法差の範囲内にあるものをいう。
According to a first aspect of the present invention, a flow path groove includes a first resin substrate having a flow path groove formed on a surface and a second resin substrate having a protrusion formed on the surface. The first resin substrate and the second resin substrate are overlapped with the formed surface and the surface on which the protruding portion is formed being aligned, positioning the channel groove and the protruding portion. In this state, the protrusion is fitted into the channel groove, and in this state, ultrasonic waves are applied to the first resin substrate and the second resin substrate. The surface to which the substrate and the second resin substrate are joined is melted, and the first resin substrate and the second resin substrate are pressurized, whereby the first resin substrate and the second resin substrate are pressed. A method of manufacturing a microchip, comprising bonding a resin substrate.
The second embodiment of the present invention is a light-transmitting first resin substrate having a channel groove formed on the surface and a light-transmitting second resin having a protrusion formed on the surface. The substrate is positioned with the surface on which the channel groove is formed and the surface on which the projection is formed, and the channel groove and the projection are aligned, and the substrate is positioned via the light absorber. By overlapping the first resin substrate and the second resin substrate, the protrusion is fitted into the flow channel groove, and in this state, the first resin substrate and the second resin substrate are fitted. By irradiating the substrate with a laser, the surface to be joined between the first resin substrate and the second resin substrate is melted, and the first resin substrate and the second resin substrate are added. The method for manufacturing a microchip is characterized in that the first resin substrate and the second resin substrate are joined by pressing. .
A third aspect of the present invention is a method of manufacturing a microchip according to either the first aspect or the second aspect, wherein the flow path groove depth D and the protrusion height H is characterized in that the relationship of depth D> height H is established.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a microchip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the width W of the channel groove is equal to the width of the channel groove. It is characterized by being constant in the depth direction.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a microchip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the width of at least a part of the channel groove is the channel size. It is characterized by being gradually narrowed in the depth direction of the groove.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a microchip manufacturing method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the width L of the protrusion in the width direction of the channel groove is The protrusion is constant in the height direction.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a microchip manufacturing method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the width L of the protrusion in the width direction of the channel groove is The projection is gradually narrowed toward the tip of the projection.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a microchip manufacturing method according to the seventh aspect, wherein the protrusion has a planar side surface and the width L gradually decreases toward the tip. It is characterized by.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a microchip manufacturing method according to the seventh aspect, wherein the protrusion has a curved side surface, and the width L gradually decreases toward the tip. It is characterized by.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a microchip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the width W of the flow path groove is equal to the width of the flow path groove. The width L of the protrusion in the width direction of the flow path groove is constant in the depth direction, and the width L of the protrusion is constant in the height direction of the protrusion. The width and the width L of the protrusion are substantially equal.
An eleventh aspect of the present invention is a microchip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the width W of the flow path groove is equal to the width of the flow path groove. It is constant in the depth direction, and the width L of the protrusion in the width direction of the flow path groove is gradually narrowed toward the tip of the protrusion, and the width W of the flow path groove and the width The maximum width of the protrusion is substantially equal.
A twelfth aspect of the present invention is a microchip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the width W of the flow path groove is equal to the width of the flow path groove. The width L of the protrusion in the width direction of the channel groove is gradually narrowed toward the depth direction, and the width L of the protrusion is gradually decreased toward the tip of the protrusion.
A thirteenth aspect of the present invention is a microchip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the width W of the flow path groove is equal to the width of the flow path groove. It is constant in the depth direction, the protrusion has a curved side surface, and the width L of the protrusion in the width direction of the channel groove gradually decreases toward the tip of the protrusion. And the width W of the channel groove is equal to the maximum width of the protrusion.
A fourteenth aspect of the present invention is a microchip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the width W of the channel groove is equal to the width of the channel groove. The protrusion is gradually narrowed in the depth direction, the protrusion has a curved side surface, and the width L of the protrusion in the width direction of the flow path groove is toward the tip of the protrusion. The width is gradually narrowed, and the maximum width of the channel groove and the maximum width of the protrusion are substantially equal.
In the present invention, when “the width of the protrusion and the width of the channel groove are substantially equal”, “approximately equal” in terms of the size relationship between the width of the protrusion and the channel groove means that the protrusion It can be inserted into the groove for use, and the width of both is within a predetermined size range and includes a difference in size. The term “within a predetermined size range” means that the width of the protrusion and the channel groove is within the range of the dimensional difference of 0.001 mm to 0.1 mm, for example.

この発明によると、流路用溝に突起部を嵌合させることで、流路用溝の側面と突起部が接触し、樹脂製基板同士の接触部分が増える。そのことにより、樹脂製基板同士の接合に供する部分が増えるため、その状態でレーザの照射によって樹脂製基板の接合面を溶融させることで、樹脂製基板同士を強固に接合することが可能となる。超音波溶着で接合する場合においても、流路用溝の側面と突起部が直接接触することにより、流路部分で特に強固な接合を達成することが可能となる。   According to this invention, by fitting the protrusions to the flow path grooves, the side surfaces of the flow path grooves and the protrusions come into contact with each other, and the contact portions between the resin substrates increase. As a result, the number of portions used for bonding the resin substrates increases, and in this state, the resin substrates can be bonded firmly by melting the bonding surfaces of the resin substrates by laser irradiation. . Even in the case of joining by ultrasonic welding, it is possible to achieve particularly strong joining at the channel portion by directly contacting the side surface of the channel groove and the protrusion.

さらに、流路用溝と突起部との組み合わせによって、樹脂製基板同士が点接触又は線接触となるため、その状態で超音波を印加することによって、接触部のみに溶融を集中させることで、樹脂製基板同士を強固に接合することが可能となる。   Furthermore, because the resin substrates are in point contact or line contact by the combination of the channel groove and the protrusion, by applying ultrasonic waves in that state, the melting is concentrated only on the contact portion, Resin substrates can be strongly bonded to each other.

また、突起部を流路用溝に嵌合させ、その状態で樹脂製基板の接合面を溶融させることで、流路用溝と樹脂製基板との間の隙間が埋まるため、流路用溝によって形成される流路のシール性を向上させることが可能となる。   In addition, the gap between the channel groove and the resin substrate is filled by fitting the protrusion into the channel groove and melting the joint surface of the resin substrate in that state. It becomes possible to improve the sealing performance of the flow path formed by the above.

[第1の実施形態]
この発明の第1実施形態に係るマイクロチップの製造方法について図1を参照して説明する。図1は、この発明の第1実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。
[First Embodiment]
A microchip manufacturing method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a microchip substrate for explaining a microchip manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.

図1(a)に示すように、樹脂製のマイクロチップ基板1の表面には、表面に沿って延びた流路用溝2が形成されている。また、樹脂製のマイクロチップ基板3の表面には、表面に沿って延びた突起部4が形成されている。流路用溝2は基板表面に沿って延びた溝状のものであり、突起部4は基板表面に沿って延びた凸状のものである。そして、マイクロチップ基板1については流路用溝2が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板3については突起部4が形成された面を内側にして、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を重ねることで、突起部4を流路用溝2に嵌合させる。その状態で、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3の接合する面を溶融させることで、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を接合する。これにより、微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。なお、マイクロチップ基板1がこの発明の「第1の樹脂製基板」の1例に相当し、マイクロチップ基板3がこの発明の「第2の樹脂製基板」の1例に相当する。   As shown in FIG. 1A, a channel groove 2 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 1. In addition, a protrusion 4 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 3. The channel groove 2 is a groove-like shape extending along the substrate surface, and the protrusion 4 is a convex shape extending along the substrate surface. For the microchip substrate 1, the surface on which the channel groove 2 is formed is on the inside, and for the microchip substrate 3, the surface on which the protrusion 4 is formed is on the inside, and the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 are disposed. The protrusions 4 are fitted into the channel grooves 2 by overlapping. In this state, the surfaces of the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 to be joined are melted to join the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3. Thereby, the microchip in which the fine channel is formed is manufactured. The microchip substrate 1 corresponds to an example of the “first resin substrate” of the present invention, and the microchip substrate 3 corresponds to an example of the “second resin substrate” of the present invention.

マイクロチップ基板1には、基板を貫通して形成された貫通孔が形成されている。この貫通孔は流路用溝2に接して形成されており、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を接合することで、外部と流路用溝2を繋げる開口部となる。この開口部は、ゲル、試料、緩衝液の導入、保存、排出を行うための孔である。開口部の形状は、円形状や矩形状の他、様々な形状であっても良い。この開口部に、分析装置に設けられたチューブやノズルを接続し、そのチューブやノズルを介して、ゲル、試料、又は緩衝液などを流路用溝2に導入し、又は、流路用溝2から排出する。なお、貫通孔をマイクロチップ基板3に形成して開口部を形成しても良い。   The microchip substrate 1 has a through hole formed through the substrate. This through hole is formed in contact with the flow channel groove 2, and becomes an opening connecting the outside and the flow channel groove 2 by joining the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3. This opening is a hole for introducing, storing, and discharging the gel, sample, and buffer solution. The shape of the opening may be various shapes other than a circular shape and a rectangular shape. A tube or nozzle provided in the analyzer is connected to the opening, and a gel, sample, or buffer solution is introduced into the channel groove 2 through the tube or nozzle, or the channel groove. Eject from 2. Note that through holes may be formed in the microchip substrate 3 to form openings.

マイクロチップ基板1、3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よい。例えば、10mm角〜200mm角程度の大きさが好ましく、10mm角〜100mm角がより好ましい。マイクロチップ基板1、3の形状は、分析手法、分析装置に合わせれば良く、正方形、長方形、円形などの形状が好ましい。   The shape of the microchip substrates 1 and 3 may be any shape as long as it is easy to handle and analyze. For example, a size of about 10 mm square to 200 mm square is preferable, and 10 mm square to 100 mm square is more preferable. The shape of the microchip substrates 1 and 3 may be matched to the analysis method and the analysis device, and a shape such as a square, a rectangle, or a circle is preferable.

また、マイクロチップ基板1、3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。また、流路用溝を形成していないマイクロチップ基板3にフィルム状の材料を使用しても良く、その場合には、マイクロチップ基板3の厚さは、0.01〜0.05mmであることが好ましい。   Further, the thickness of the microchip substrates 1 and 3 is preferably about 0.2 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 2 mm in consideration of moldability. Further, a film-like material may be used for the microchip substrate 3 in which the channel groove is not formed. In that case, the thickness of the microchip substrate 3 is 0.01 to 0.05 mm. It is preferable.

流路用溝2は矩形状の断面を有し、流路用溝2の幅Wは、溝の深さ方向において一定となっている。流路用溝2の幅、深さは、ともに、1μm〜1000μmの範囲内の値となっている。また、流路用溝2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の範囲内の値であることが好ましいが、特に限定されるものではない。また、微細流路11の幅と深さは、マイクロチップの用途によって決めればよい。   The channel groove 2 has a rectangular cross section, and the width W of the channel groove 2 is constant in the depth direction of the groove. Both the width and depth of the channel groove 2 are values in the range of 1 μm to 1000 μm. Further, the shape of the channel groove 2 is 10 μm to 200 μm in both width and depth in consideration of the fact that the amount of analysis sample and reagent used can be reduced, the production accuracy of the molding die, transferability, releasability, etc. Although it is preferable that it is a value within the range, it is not particularly limited. Further, the width and depth of the fine channel 11 may be determined according to the use of the microchip.

突起部4は矩形状の断面を有し、流路用溝2の幅方向における突起部4の幅Lは、突起部4の高さ方向において一定となっている。また、流路用溝2の深さDと突起部4の高さHは、深さD>高さHの関係が成立している。突起部4の高さHよりも流路用溝2の深さDの方が、大きいことにより、突起部4が流路用溝2に嵌合したときに、突起部4によって流路用溝2が全て埋まってしまうことはなく、流路用溝2によって微細流路を形成することができる。また、第1実施形態では、突起部4が流路用溝2に嵌合するように、突起部4の幅Lと流路用溝2の幅Wは等しいか、又は0.001mm〜0.1mmの範囲で、幅Lの方が幅Wよりも狭くなっている。   The protrusion 4 has a rectangular cross section, and the width L of the protrusion 4 in the width direction of the channel groove 2 is constant in the height direction of the protrusion 4. Further, the depth D of the flow path groove 2 and the height H of the protrusion 4 satisfy the relationship of depth D> height H. Since the depth D of the channel groove 2 is greater than the height H of the projection 4, when the projection 4 is fitted into the channel groove 2, the channel groove is formed by the projection 4. 2 is not completely buried, and a fine channel can be formed by the channel groove 2. In the first embodiment, the width L of the protrusion 4 and the width W of the flow path groove 2 are equal to each other, or 0.001 mm to 0.001 so that the protrusion 4 fits into the flow path groove 2. The width L is narrower than the width W within a range of 1 mm.

マイクロチップ基板1、3には樹脂が用いられる。その樹脂としては、成形性(転写性、離型性)が良いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光に対する自己蛍光性が低いことなどが条件として挙げられるが、特に限定されるものではない。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、ナイロン6、ナイロン66、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が好ましい。特に、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンなどが好ましい。マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3とで、同じ材料を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。   Resin is used for the microchip substrates 1 and 3. Examples of the resin include good moldability (transferability and releasability), high transparency, and low autofluorescence with respect to ultraviolet rays and visible light, but are not particularly limited. Absent. For example, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, nylon 6, nylon 66, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyisoprene, polyethylene, polydimethylsiloxane, cyclic polyolefin, etc. preferable. In particular, polymethyl methacrylate and cyclic polyolefin are preferable. The microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 may use the same material or different materials.

(超音波溶着)
そして、図1(b)に示すように、マイクロチップ基板1については流路用溝2が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板3については突起部4が形成された面を内側にし、流路用溝2と突起部4の位置を合わせて、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を重ねる。これにより、突起部4は流路用溝2に嵌合する。
(Ultrasonic welding)
Then, as shown in FIG. 1B, the surface on which the channel groove 2 is formed for the microchip substrate 1 is on the inside, and the surface on which the protrusion 4 is formed on the microchip substrate 3 is on the inside. The microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 are overlapped with each other by aligning the positions of the channel groove 2 and the protrusion 4. Thereby, the protrusion 4 is fitted into the channel groove 2.

マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を重ねた状態で、マイクロチップ基板1、3に対して超音波を印加することにより、マイクロチップ基板1、3の接合面における樹脂を溶融させて、さらに、マイクロチップ基板1、3を加圧することで両基板を接合する。超音波溶着は公知の方法を採用することができ、例えば特開2005−77239号公報に記載の方法を採用することができる。1例として、10kHz〜50kHzの周波数を印加しながら、0.1N〜5Nの力で加圧することで、マイクロチップ基板1、3を接合する。   In a state where the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 are overlapped, the ultrasonic wave is applied to the microchip substrates 1 and 3 to melt the resin on the bonding surface of the microchip substrates 1 and 3. By pressing the microchip substrates 1 and 3, both substrates are bonded. For ultrasonic welding, a known method can be adopted, for example, a method described in JP-A-2005-77239 can be adopted. As an example, the microchip substrates 1 and 3 are joined by applying a pressure of 0.1 N to 5 N while applying a frequency of 10 kHz to 50 kHz.

第1実施形態においては、流路用溝2に突起部4を嵌合させることで、流路用溝2の側面と突起部4が接触し、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3の接触部分が増える。そのことにより、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3の接合に供する部分が増えるため、その状態で超音波を照射することによってマイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3の接合面を溶融させることで、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を強固に接合することが可能となる。   In the first embodiment, the projection 4 is fitted into the channel groove 2 so that the side surface of the channel groove 2 and the projection 4 come into contact with each other, and the contact portion between the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3. Will increase. As a result, the portion to be used for bonding between the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 is increased. By irradiating ultrasonic waves in this state, the bonding surface between the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 is melted. The microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 can be firmly bonded.

また、突起部4を流路用溝2に嵌合させた状態で超音波を照射することで、突起部4が発熱し、突起部4が溶融する。これにより、流路用溝2とマイクロチップ基板3との間の隙間を埋めて、流路用溝2によって形成される微細流路のシール性を向上させることが可能となる。   Further, by irradiating the ultrasonic wave in a state where the protrusion 4 is fitted in the channel groove 2, the protrusion 4 generates heat and the protrusion 4 is melted. Thereby, it becomes possible to fill the gap between the channel groove 2 and the microchip substrate 3 and improve the sealing performance of the microchannel formed by the channel groove 2.

特に、突起部4の側面と流路用溝2の側面とが面接触となるため、超音波溶着では、その接触している部分での発熱が集中し、溶着がスムーズに進行する。そのことにより、マイクロチップ基板同士を強固に接合することができ、微細流路のシール性を向上させることができる。   In particular, since the side surface of the protrusion 4 and the side surface of the channel groove 2 are in surface contact, in ultrasonic welding, heat generation at the contacted portion concentrates and the welding proceeds smoothly. As a result, the microchip substrates can be firmly bonded to each other, and the sealing performance of the fine channel can be improved.

以上のようにマイクロチップ基板1、3を接合することで、図1(c)に示すように、流路用溝2による微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。   By joining the microchip substrates 1 and 3 as described above, a microchip in which a fine channel is formed by the channel groove 2 as shown in FIG. 1C is manufactured.

なお、超音波溶着によってマイクロチップ基板1、3を接合する場合、マイクロチップ基板1、3には、レーザ光に対して透過性の樹脂を用いても良く、レーザ光に対して非透過性の樹脂を用いても良い。   When the microchip substrates 1 and 3 are bonded by ultrasonic welding, the microchip substrates 1 and 3 may be made of a resin that is transmissive to laser light, and may be impermeable to laser light. A resin may be used.

(レーザ溶着)
また、超音波照射の代わりに、レーザをマイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3に照射することで、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を接合しても良い。レーザ照射によって接合する場合、マイクロチップ基板1又はマイクロチップ基板3の表面に光吸収剤を塗布する。例えば、ディスペンサーやスタンプ方式によって、マイクロチップ基板1又はマイクロチップ基板3の接合面に光吸収剤を塗布する。
(Laser welding)
Alternatively, the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 may be joined by irradiating the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 with laser instead of ultrasonic irradiation. In the case of joining by laser irradiation, a light absorbent is applied to the surface of the microchip substrate 1 or the microchip substrate 3. For example, a light absorber is applied to the bonding surface of the microchip substrate 1 or the microchip substrate 3 by a dispenser or a stamp method.

光吸収剤には、レーザ光の波長によって、赤外線吸収剤又は紫外線吸収剤を用いる。   As the light absorber, an infrared absorber or an ultraviolet absorber is used depending on the wavelength of the laser beam.

光吸収剤を塗布した後、図1(b)に示すように、マイクロチップ基板1については流路用溝2が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板3については突起部4が形成された面を内側にし、流路用溝2と突起部4の位置を合わせて、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を重ねる。これにより、突起部4は流路用溝2に嵌合する。   After applying the light absorbing agent, as shown in FIG. 1 (b), the microchip substrate 1 has the surface on which the channel groove 2 is formed facing inside, and the microchip substrate 3 is formed with the protrusions 4. The microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 are overlapped with the grooved surface 2 being aligned with the positions of the channel grooves 2 and the protrusions 4. Thereby, the protrusion 4 is fitted into the channel groove 2.

そして、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3に対してレーザを照射することにより、レーザは光吸収剤で吸収され、その部分で発熱し、接合面における樹脂を溶融する。その状態で、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を加圧することで両基板を接合する。これにより、図1(c)に示すように、流路用溝2による微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。レーザ溶着は公知の方法を採用することができ、例えば特開2005−74796号公報に記載の方法を採用することができる。1例として、0.1W〜20Wの出力の赤外線レーザにてマイクロチップ基板1、3上を走査することで、マイクロチップ基板1、3を接合する。   Then, by irradiating the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 with a laser, the laser is absorbed by the light absorber and generates heat at that portion, thereby melting the resin on the bonding surface. In this state, the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 are pressed to join both substrates. Thereby, as shown in FIG.1 (c), the microchip in which the microchannel by the channel | channel groove | channel 2 was formed is manufactured. Laser welding can employ a known method, for example, a method described in JP-A-2005-74796. As an example, the microchip substrates 1 and 3 are joined by scanning the microchip substrates 1 and 3 with an infrared laser having an output of 0.1 to 20 W.

上述したように、流路用溝2に突起部4を嵌合させることで、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3の接合に供する部分が増えるため、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板3を強固に接合することが可能となる。また、レーザ照射によって突起部4が発熱し、突起部4が溶融する。これにより、流路用溝2とマイクロチップ基板3との間の隙間を埋めて、流路用溝2によって形成される微細流路のシール性を向上させることが可能となる。   As described above, the protrusions 4 are fitted into the flow path grooves 2 to increase the number of portions used for joining the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3, so that the microchip substrate 1 and the microchip substrate 3 are firmly attached. It becomes possible to join to. Further, the projection 4 generates heat by the laser irradiation, and the projection 4 is melted. Thereby, it becomes possible to fill the gap between the channel groove 2 and the microchip substrate 3 and improve the sealing performance of the microchannel formed by the channel groove 2.

なお、レーザ溶着によってマイクロチップ基板1、3を接合する場合、マイクロチップ基板1、3には、レーザ光に対して透過性の樹脂を用いる。例えば、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンなどは波長800nm程度のレーザ光に対して透過性を有するため、マイクロチップ基板1、3にはこれらの樹脂を用いる。   When the microchip substrates 1 and 3 are bonded by laser welding, a resin that is transparent to laser light is used for the microchip substrates 1 and 3. For example, polymethyl methacrylate, cyclic polyolefin, and the like have transparency to laser light having a wavelength of about 800 nm, and therefore these resins are used for the microchip substrates 1 and 3.

また、マイクロチップ基板1を金型で作製する際に、流路用溝2と位置決め部(マーク)とを同時に加工して作製し、マイクロチップ基板3を金型で作製する際に、突起部4と位置決め部(マーク)とを同時に加工して作製することで、接合時における位置合わせが簡便になる。   Further, when the microchip substrate 1 is manufactured with a mold, the flow path groove 2 and the positioning portion (mark) are processed at the same time, and when the microchip substrate 3 is manufactured with a mold, the protruding portion 4 and the positioning portion (mark) are processed and manufactured at the same time, so that the alignment at the time of joining becomes simple.

[第2の実施の形態]
次に、この発明の第2実施形態に係るマイクロチップの製造方法について、図2を参照して説明する。図2は、この発明の第2実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。
[Second Embodiment]
Next, a microchip manufacturing method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a microchip substrate for explaining a microchip manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.

第2実施形態においては、流路用溝の側面をテーパ状にすることで、流路用溝の幅を、溝の深さ方向に向けて徐々に狭くした。突起部が形成されたマイクロチップ基板には、第1実施形態で説明したマイクロチップ基板3を用いた。   In the second embodiment, the side surface of the flow channel groove is tapered, so that the width of the flow channel groove is gradually narrowed in the depth direction of the groove. The microchip substrate 3 described in the first embodiment was used as the microchip substrate on which the protrusions were formed.

図2(a)に示すように、樹脂製のマイクロチップ基板10の表面には、表面に沿って延びた流路用溝11が形成されている。流路用溝11は基板表面に沿って延びた溝状のものである。流路用溝11の側面をテーパ状にしている。これにより、流路用溝11の幅は、マイクロチップ基板10の最表面において最大の幅W1となり、溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなって、溝の底面において最小の幅W2となっている。なお、説明の便宜上、図2においては、流路用溝11の側面は直線状となっているが、曲線状となっていても良い。   As shown in FIG. 2A, a channel groove 11 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 10. The channel groove 11 has a groove shape extending along the substrate surface. The side surface of the channel groove 11 is tapered. Thereby, the width of the channel groove 11 becomes the maximum width W1 on the outermost surface of the microchip substrate 10, gradually becomes narrower in the depth direction of the groove, and becomes the minimum width W2 on the bottom surface of the groove. ing. For convenience of explanation, in FIG. 2, the side surface of the channel groove 11 is linear, but it may be curved.

流路用溝11の深さDと突起部4の高さHは、第1実施形態と同様に、深さD>高さHの関係が成立する。また、突起部4が流路用溝11に嵌合するように、突起部4の幅Lと、流路用溝11の最表面における幅W1は等しいか、又は0.001mm〜0.1mmの範囲内で、幅Lの方が幅W1よりも狭くなっている。すなわち、深さH(=高さH)の位置での流路用溝11の幅を幅WHとすると、幅WH<幅L≦幅W1の関係が成り立つ。   As in the first embodiment, the depth D of the flow path groove 11 and the height H of the protrusion 4 satisfy the relationship of depth D> height H. Further, the width L of the protrusion 4 and the width W1 on the outermost surface of the flow path groove 11 are equal to each other or 0.001 mm to 0.1 mm so that the protrusion 4 fits into the flow path groove 11. Within the range, the width L is narrower than the width W1. That is, when the width of the channel groove 11 at the position of the depth H (= height H) is the width WH, the relationship of width WH <width L ≦ width W1 is established.

さらに、第2実施形態においては、突起部4の幅Lは、流路用溝11の底面における幅W2よりも広くなっている。これにより、突起部4が流路用溝11に嵌め込まれることで、突起部4の先端の角部が流路用溝11の側面に接した状態で、突起部4と流路用溝11とが嵌合することになる。   Furthermore, in the second embodiment, the width L of the protrusion 4 is wider than the width W2 on the bottom surface of the channel groove 11. As a result, the protrusion 4 is fitted into the flow path groove 11, so that the protrusion 4, the flow path groove 11, and the corner of the protrusion 4 are in contact with the side surface of the flow path groove 11. Will be fitted.

すなわち、図2(b)に示すように、マイクロチップ基板10については流路用溝11が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板3については突起部4が形成された面を内側にし、流路用溝11と突起部4の位置を合わせて、マイクロチップ基板10とマイクロチップ基板3を重ねる。これにより、突起部4が流路用溝11にはめ込まれ、突起部4の先端の角部が流路用溝11の側面に接し、その状態で、突起部4と流路用溝11とが嵌合することになる。なお、マイクロチップ基板10がこの発明の「第1の樹脂製基板」の1例に相当し、マイクロチップ基板3がこの発明の「第2の樹脂製基板」の1例に樋相当する。   That is, as shown in FIG. 2B, for the microchip substrate 10, the surface on which the channel groove 11 is formed is on the inside, and for the microchip substrate 3, the surface on which the protrusion 4 is formed is on the inside, The microchip substrate 10 and the microchip substrate 3 are overlapped with the groove 11 for flow path and the position of the protrusion 4 aligned. As a result, the protrusion 4 is fitted into the channel groove 11, the corner of the tip of the projection 4 is in contact with the side surface of the channel groove 11, and the protrusion 4 and the channel groove 11 are in this state. Will be mated. The microchip substrate 10 corresponds to an example of the “first resin substrate” of the present invention, and the microchip substrate 3 corresponds to an example of the “second resin substrate” of the present invention.

(超音波溶着)
そして、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板10とマイクロチップ基板3を重ねた状態で、マイクロチップ基板3、10に対して超音波を印加することにより、マイクロチップ基板3、10の接合面に溶融が集中することで樹脂を容易に溶融させて、さらに、マイクロチップ基板3、10を加圧することで両基板を接合する。これにより、図2(c)に示すように、流路用溝11による微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。
(Ultrasonic welding)
Then, in the same manner as in the first embodiment, the ultrasonic wave is applied to the microchip substrates 3 and 10 in a state where the microchip substrate 10 and the microchip substrate 3 are overlapped, thereby joining the microchip substrates 3 and 10. The melting is concentrated on the surface, the resin is easily melted, and the microchip substrates 3 and 10 are further pressurized to join both substrates. Thereby, as shown in FIG.2 (c), the microchip in which the microchannel by the channel | channel groove | channel 11 was formed is manufactured.

(レーザ溶着)
また、超音波照射の代わりに、第1実施形態と同様に、レーザをマイクロチップ基板10とマイクロチップ基板3に照射することで、マイクロチップ基板10とマイクロチップ基板3を接合しても良い。この場合、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板10又はマイクロチップ基板3の表面に光吸収剤を塗布した後、マイクロチップ基板3、10を重ね、その後、レーザ照射を行って基板同士を接合する。
(Laser welding)
Further, instead of ultrasonic irradiation, the microchip substrate 10 and the microchip substrate 3 may be joined by irradiating the microchip substrate 10 and the microchip substrate 3 with laser as in the first embodiment. In this case, as in the first embodiment, after applying a light absorbent on the surface of the microchip substrate 10 or the microchip substrate 3, the microchip substrates 3 and 10 are stacked, and then laser irradiation is performed to bond the substrates together. Join.

以上のように、流路用溝11に突起部4を嵌合させることで、マイクロチップ基板10とマイクロチップ基板3の接触部分が溝端部となるため、マイクロチップ基板10とマイクロチップ基板3を強固に接合することが可能となる。また、超音波印加又はレーザ照射によって突起部4が発熱し、突起部4が溶融する。これにより、流路用溝11とマイクロチップ基板3との間の隙間を埋めて、流路用溝11によって形成される微細流路のシール性を向上させることが可能となる。   As described above, by fitting the protrusion 4 to the channel groove 11, the contact portion between the microchip substrate 10 and the microchip substrate 3 becomes a groove end portion. It becomes possible to join firmly. Further, the protrusion 4 generates heat by application of ultrasonic waves or laser irradiation, and the protrusion 4 is melted. As a result, the gap between the channel groove 11 and the microchip substrate 3 can be filled to improve the sealing performance of the microchannel formed by the channel groove 11.

特に、突起部4の先端の角部と流路用溝11の側面とが点接触となるため、超音波溶着では、その接触している部分での発熱が集中し、溶着がスムーズに進行する。そのことにより、マイクロチップ基板同士を強固に接合することができ、微細流路のシール性を向上させることができる。   In particular, since the corner of the tip of the protrusion 4 and the side surface of the channel groove 11 are in point contact, in ultrasonic welding, heat generation at the contacted portion is concentrated and the welding proceeds smoothly. . As a result, the microchip substrates can be firmly bonded to each other, and the sealing performance of the fine channel can be improved.

接触面積が大きい平面の基板同士を超音波溶着によって接合することは、超音波印加のエネルギーが分散することになり、強固な溶着が困難である。これに対して、第2実施形態では、突起部4と流路用溝11とが嵌合することで、その嵌合している部分でのみ両基板が接触するため、エネルギーがその嵌合している部分に集中する。そして、エネルギーが集中している部分から溶着が進行するため、スムーズかつ強固な溶着が行える。   Joining flat substrates having a large contact area by ultrasonic welding disperses the energy of ultrasonic application, and it is difficult to achieve strong welding. On the other hand, in 2nd Embodiment, since both board | substrates contact only in the part by which the projection part 4 and the groove | channel 11 for flow paths fit, and energy fits. Concentrate on the part that is. And since welding advances from the part where energy concentrates, smooth and strong welding can be performed.

また、流路用溝11に突起部4を嵌合させることで、シール性が要求される溝端部の接合強度が大きくなるため、シール性を向上させることができる。レーザ溶着においても、接触する部分から溶着が進行するため、超音波溶着と同様の効果を奏することができる。   In addition, by fitting the protrusion 4 to the channel groove 11, the bonding strength at the end of the groove where sealing performance is required increases, so that the sealing performance can be improved. Also in laser welding, since welding advances from the contact part, the same effect as ultrasonic welding can be produced.

なお、マイクロチップ基板10の形状、サイズ、板厚は第1実施形態に係るマイクロチップ基板1と同じである。さらに、マイクロチップ基板10には、第1実施形態に係るマイクロチップ基板1と同様に、外部と流路用溝11を繋げるための貫通孔が形成されている。   The shape, size and thickness of the microchip substrate 10 are the same as those of the microchip substrate 1 according to the first embodiment. Furthermore, the microchip substrate 10 is formed with a through hole for connecting the outside and the channel groove 11 similarly to the microchip substrate 1 according to the first embodiment.

[第3の実施の形態]
次に、この発明の第3実施形態に係るマイクロチップの製造方法について、図3を参照して説明する。図3は、この発明の第3実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。
[Third Embodiment]
Next, a microchip manufacturing method according to a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a microchip substrate for explaining a microchip manufacturing method according to a third embodiment of the present invention.

第3実施形態においては、突起部の側面をテーパ状にすることで、突起部の幅を、突起部の高さ方向に向けて徐々に狭くした。流路用溝が形成されたマイクロチップ基板には、第1実施形態で説明したマイクロチップ基板1を用いた。   In the third embodiment, the side surface of the protrusion is tapered, so that the width of the protrusion is gradually narrowed in the height direction of the protrusion. The microchip substrate 1 described in the first embodiment was used as the microchip substrate on which the channel grooves were formed.

図3(a)に示すように、樹脂製のマイクロチップ基板20の表面には、表面に沿って延びた突起部21が形成されている。突起部21は基板表面に沿って延びた凸状のものである。突起部21の側面をテーパ状にしている。これにより、流路用溝2の幅方向における突起部21の幅は、突起部21の底面において最大の幅L1となり、先端に向かって徐々に狭くなって、先端において最小の幅L2となっている。   As shown in FIG. 3A, a protrusion 21 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 20. The protrusion 21 is a convex shape extending along the substrate surface. The side surface of the protrusion 21 is tapered. As a result, the width of the protrusion 21 in the width direction of the channel groove 2 becomes the maximum width L1 at the bottom surface of the protrusion 21, gradually becomes narrower toward the tip, and becomes the minimum width L2 at the tip. Yes.

流路用溝2の深さDと突起部21の高さHは、第1実施形態と同様に、深さD>高さHの関係が成立する。また、突起部21が流路用溝2に嵌合するように、突起部21の幅L1と、流路用溝2の幅Wは等しいか、又は0.001mm〜0.1mmの範囲内で、幅L1の方が幅Wよりも広くなっている。すなわち、幅L2<幅W≦幅L1の関係が成り立っている。なお、マイクロチップ基板1がこの発明の「第1の樹脂製基板」の1例に相当し、マイクロチップ基板20がこの発明の「第2の樹脂製基板」の1例に相当する。   As in the first embodiment, the depth D of the channel groove 2 and the height H of the protrusion 21 satisfy the relationship of depth D> height H. Further, the width L1 of the protrusion 21 and the width W of the flow path groove 2 are equal to each other or within the range of 0.001 mm to 0.1 mm so that the protrusion 21 fits into the flow path groove 2. The width L1 is wider than the width W. That is, the relationship of width L2 <width W ≦ width L1 is established. The microchip substrate 1 corresponds to an example of the “first resin substrate” of the present invention, and the microchip substrate 20 corresponds to an example of the “second resin substrate” of the present invention.

(超音波溶着)
そして、図3(b)に示すように、マイクロチップ基板1については流路用溝2が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板20については突起部21が形成された面を内側にし、流路用溝2と突起部21の位置を合わせて、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板20を重ねる。これにより、突起部21が流路用溝2に嵌合する。
(Ultrasonic welding)
Then, as shown in FIG. 3B, the surface on which the channel groove 2 is formed for the microchip substrate 1 is on the inside, and the surface on which the protrusion 21 is formed on the microchip substrate 20 is on the inside. The microchip substrate 1 and the microchip substrate 20 are overlapped with each other by aligning the positions of the channel groove 2 and the protrusion 21. Thereby, the protrusion 21 is fitted into the channel groove 2.

そして、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板20を重ねた状態で、マイクロチップ基板1、20に対して超音波を印加することで、マイクロチップ基板1、20の接合面における樹脂を溶融させて、さらに、マイクロチップ基板1、20を加圧することで両基板を接合する。これにより、図3(c)に示すように、流路用溝2による微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。   As in the first embodiment, the microchip substrates 1 and 20 are bonded to each other by applying ultrasonic waves to the microchip substrates 1 and 20 with the microchip substrate 1 and the microchip substrate 20 overlapped. The two substrates are joined by melting the resin on the surface and further pressurizing the microchip substrates 1 and 20. Thereby, as shown in FIG.3 (c), the microchip in which the microchannel by the channel | channel groove | channel 2 was formed is manufactured.

(レーザ溶着)
また、超音波照射の代わり、第1実施形態と同様に、レーザをマイクロチップ基板1とマイクロチップ基板20に照射することで、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板20を接合しても良い。この場合、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板1又はマイクロチップ基板20の表面に光吸収剤を塗布した後、マイクロチップ基板1、20を重ね、その後、レーザ照射を行って基板同士を接合する。
(Laser welding)
Further, instead of ultrasonic irradiation, the microchip substrate 1 and the microchip substrate 20 may be bonded by irradiating the microchip substrate 1 and the microchip substrate 20 with laser as in the first embodiment. In this case, as in the first embodiment, after applying a light absorbent to the surface of the microchip substrate 1 or 20, the microchip substrates 1 and 20 are stacked, and then laser irradiation is performed to bond the substrates together. Join.

以上のように、流路用溝2に突起部21を嵌合させることで、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板20の接触部分が溝端部となるため、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板20を強固に接合することが可能となる。また、突起部21によって流路用溝2とマイクロチップ基板20との間の隙間を埋めて、流路用溝2によって形成される微細流路のシール性を向上させることが可能となる。   As described above, the projecting portion 21 is fitted in the channel groove 2 so that the contact portion between the microchip substrate 1 and the microchip substrate 20 becomes the groove end portion. It becomes possible to join firmly. Further, the gap between the channel groove 2 and the microchip substrate 20 can be filled by the protruding portion 21 to improve the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove 2.

特に、突起部21の側面と流路用溝2の角部とが点接触となるため、超音波溶着では、その接触している部分での発熱が集中し、溶着がスムーズに進行する。そのことにより、マイクロチップ基板同士を強固に接合することができ、微細流路のシール性を向上させることができる。   In particular, since the side surface of the protruding portion 21 and the corner portion of the channel groove 2 are in point contact, in ultrasonic welding, heat generation at the contacted portion concentrates and the welding proceeds smoothly. As a result, the microchip substrates can be firmly bonded to each other, and the sealing performance of the fine channel can be improved.

[第4の実施の形態]
次に、この発明の第4実施形態に係るマイクロチップの製造方法について、図4を参照して説明する。図4は、この発明の第4実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。
[Fourth Embodiment]
Next, a microchip manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a microchip substrate for explaining a microchip manufacturing method according to a fourth embodiment of the present invention.

第4実施形態においては、流路用溝の一部分の側面をテーパ状にすることで、流路用溝の幅を、溝の深さ方向に向けて所定の深さまで徐々に狭くし、それ以上の深さにおいては幅を一定にした。また、突起部の側面をテーパ状にすることで、突起部の幅を、突起部の高さ方向(先端)に向けて徐々に狭くした。   In the fourth embodiment, by partially tapering the side surface of a part of the channel groove, the width of the channel groove is gradually reduced to a predetermined depth in the depth direction of the groove, and more The width was constant at the depth of. In addition, by making the side surface of the protruding portion tapered, the width of the protruding portion is gradually narrowed in the height direction (tip) of the protruding portion.

図4(a)に示すように、樹脂製のマイクロチップ基板30の表面には、表面に沿って延びた流路用溝31が形成されている。流路用溝31は基板表面に沿って延びた溝状のものである。流路用溝31の一部分の側面をテーパ状にしている。これにより、流路用溝31の幅は、マイクロチップ基板30の最表面において最大の幅W3となり、溝の深さ方向に向かって深さD1まで徐々に狭くなって最小の幅W4となり、それ以上の深さにおいては幅W4で一定となっている。なお、第4実施形態においては、流路用溝31の一部分の側面をテーパ状としたが、第2実施形態のように全ての側面をテーパ状にしても良い。   As shown in FIG. 4A, a flow path groove 31 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 30. The channel groove 31 has a groove shape extending along the substrate surface. A side surface of a part of the channel groove 31 is tapered. As a result, the width of the channel groove 31 becomes the maximum width W3 on the outermost surface of the microchip substrate 30, gradually decreases to the depth D1 in the depth direction of the groove, and becomes the minimum width W4. The above depth is constant at the width W4. In the fourth embodiment, the side surface of a part of the channel groove 31 is tapered, but all the side surfaces may be tapered as in the second embodiment.

また、樹脂製のマイクロチップ基板40の表面には、表面に沿って延びた突起部41が形成されている。突起部41は基板表面に沿って延びた凸状のものである。突起部41の側面をテーパ状にしている。これにより、流路用溝31の幅方向における突起部41の幅は、突起部41の底面において最大の幅L3となり、先端に向けて徐々に狭くなって、先端において最小の幅L4となっている。   Further, a projection 41 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 40. The protrusion 41 has a convex shape extending along the substrate surface. The side surface of the protrusion 41 is tapered. Thereby, the width of the protrusion 41 in the width direction of the flow channel groove 31 becomes the maximum width L3 at the bottom surface of the protrusion 41, gradually decreases toward the tip, and becomes the minimum width L4 at the tip. Yes.

また、流路用溝31の深さDと突起部41の高さHは、第1実施形態と同様に、深さD>高さHの関係が成立する。   Further, the depth D of the channel groove 31 and the height H of the protrusion 41 satisfy the relationship of depth D> height H, as in the first embodiment.

この第4実施形態では、1例として、流路用溝31の幅W4と突起部41の先端の幅L4とが等しいか、又は幅W4<幅L4(<幅W3)とし、流路用溝31の幅W3と突起部41の幅L3とを等しくしている。さらに、突起部41の高さHと、流路用溝31のテーパ状となっている部分の深さD1とを等しくしている。これにより、突起部41が、流路用溝31のテーパ状になっている部分に嵌合されることになり、突起部41の側面は、流路用溝31のテーパ状になっている側面に接触することになる。なお、マイクロチップ基板30がこの発明の「第1の樹脂製基板」の1例に相当し、マイクロチップ基板40がこの発明の「第2の樹脂製基板」の1例に相当する。   In the fourth embodiment, as an example, the width W4 of the flow path groove 31 is equal to the width L4 of the tip of the protrusion 41, or the width W4 <the width L4 (<width W3), and the flow path groove. The width W3 of 31 and the width L3 of the protrusion 41 are made equal. Furthermore, the height H of the protrusion 41 and the depth D1 of the tapered portion of the channel groove 31 are made equal. As a result, the protrusion 41 is fitted into the tapered portion of the channel groove 31, and the side surface of the projection 41 is the side surface of the channel groove 31 that is tapered. Will come into contact. The microchip substrate 30 corresponds to an example of the “first resin substrate” of the present invention, and the microchip substrate 40 corresponds to an example of the “second resin substrate” of the present invention.

(超音波溶着)
そして、図4(b)に示すように、マイクロチップ基板30については流路用溝31が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板40については突起部41が形成された面を内側にし、流路用溝31と突起部41の位置を合わせて、マイクロチップ基板30とマイクロチップ基板40を重ねる。これにより、突起部41は流路用溝31に嵌合する。
(Ultrasonic welding)
And as shown in FIG.4 (b), about the microchip board | substrate 30, the surface in which the groove | channel 31 for flow paths was formed turned inside, and about the microchip board | substrate 40, the surface in which the projection part 41 was formed turned inside, The microchip substrate 30 and the microchip substrate 40 are overlapped with each other by aligning the positions of the channel groove 31 and the protrusion 41. As a result, the protrusion 41 is fitted into the channel groove 31.

そして、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板30とマイクロチップ基板40を重ねた状態で、マイクロチップ基板30、40に対して超音波を印加することで、マイクロチップ基板30、40の接合面における樹脂を溶融させて、さらに、マイクロチップ基板30、40を加圧することで両基板を接合する。これにより、図4(c)に示すように、流路用溝31による微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。   Then, as in the first embodiment, the microchip substrates 30 and 40 are joined by applying ultrasonic waves to the microchip substrates 30 and 40 in a state where the microchip substrate 30 and the microchip substrate 40 are stacked. The two substrates are joined by melting the resin on the surface and further pressurizing the microchip substrates 30 and 40. Thereby, as shown in FIG.4 (c), the microchip in which the microchannel by the channel | channel groove | channel 31 was formed is manufactured.

(レーザ溶着)
また、超音波照射の代わりに、第1実施形態と同様に、レーザをマイクロチップ基板30とマイクロチップ基板40に照射することで、マイクロチップ基板30とマイクロチップ基板40を接合しても良い。この場合、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板30又はマイクロチップ基板40の表面に光吸収剤を塗布した後、マイクロチップ基板30、40を重ね、その後、レーザ照射を行って基板同士を接合する。
(Laser welding)
Further, instead of ultrasonic irradiation, the microchip substrate 30 and the microchip substrate 40 may be joined by irradiating the microchip substrate 30 and the microchip substrate 40 with a laser similarly to the first embodiment. In this case, as in the first embodiment, after applying a light absorbent on the surface of the microchip substrate 30 or the microchip substrate 40, the microchip substrates 30 and 40 are stacked, and then laser irradiation is performed to bond the substrates together. Join.

以上のように、突起部41を流路用溝31に嵌合させることで、突起部41のテーパ状になっている側面が、流路用溝31のテーパ状になっている側面に接するため、マイクロチップ基板30とマイクロチップ基板40の接触部分が溝端部となる。これにより、マイクロチップ基板30とマイクロチップ基板40を強固に接合することが可能となる。また、突起部41によって流路用溝31とマイクロチップ基板40との間の隙間を埋めて、流路用溝31によって形成される微細流路のシール性を向上させることが可能となる。   As described above, by fitting the protrusion 41 to the flow path groove 31, the tapered side surface of the protrusion 41 comes into contact with the tapered side surface of the flow path groove 31. The contact portion between the microchip substrate 30 and the microchip substrate 40 is a groove end portion. Thereby, the microchip substrate 30 and the microchip substrate 40 can be firmly bonded. Further, the gap between the channel groove 31 and the microchip substrate 40 can be filled by the protrusion 41 to improve the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove 31.

特に、突起部41の側面と流路用溝31のテーパ状の側面とが線接触となるため、超音波溶着では、その接触している部分での発熱が集中し、溶着がスムーズに進行する。そのことにより、マイクロチップ基板同士を強固に接合することができ、微細流路のシール性を向上させることができる。   In particular, since the side surface of the protrusion 41 and the tapered side surface of the channel groove 31 are in line contact, heat generation at the contacted portion is concentrated in ultrasonic welding, and the welding proceeds smoothly. . As a result, the microchip substrates can be firmly bonded to each other, and the sealing performance of the fine channel can be improved.

[第5の実施の形態]
次に、この発明の第5実施形態に係るマイクロチップの製造方法について、図5を参照して説明する。図5は、この発明の第5実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。
[Fifth Embodiment]
Next, a microchip manufacturing method according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a microchip substrate for explaining a microchip manufacturing method according to a fifth embodiment of the present invention.

第5実施形態においては、突起部の側面を曲面とし、突起部の幅を、突起部の高さ方向(先端)に向けて徐々に狭くした。流路用溝が形成されたマイクロチップ基板には、第1実施形態で説明したマイクロチップ基板1を用いた。   In the fifth embodiment, the side surface of the protrusion is a curved surface, and the width of the protrusion is gradually narrowed in the height direction (tip) of the protrusion. The microchip substrate 1 described in the first embodiment was used as the microchip substrate on which the channel grooves were formed.

図5(a)に示すように、樹脂製のマイクロチップ基板50の表面には、表面に沿って延びた突起部51が形成されている。突起部51は基板表面に沿って延びた凸状のものである。突起部51の側面は曲面となっている。流路用溝2の幅方向における突起部51の幅は、突起部51の底面において最大の幅L5となり、先端に向けて徐々に狭くなっている。   As shown in FIG. 5A, a protrusion 51 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 50. The protrusion 51 has a convex shape extending along the substrate surface. The side surface of the protrusion 51 is a curved surface. The width of the protrusion 51 in the width direction of the flow channel groove 2 is the maximum width L5 at the bottom surface of the protrusion 51, and gradually decreases toward the tip.

流路用溝2の深さDと突起部51の高さHは、第1実施形態と同様に、深さD>高さHの関係が成立する。また、突起部51が流路用溝2に嵌合するように、突起部51の底面の幅L5と流路用溝2の幅Wは等しいか、又は0.001mm〜0.1mmの範囲内で幅L5の方が幅Wよりも広くなっている。なお、マイクロチップ基板1がこの発明の「第1の樹脂製基板」の1例に相当し、マイクロチップ基板50がこの発明の「第2の樹脂製基板」の1例に相当する。   As in the first embodiment, the depth D of the channel groove 2 and the height H of the protrusion 51 satisfy the relationship of depth D> height H. Further, the width L5 of the bottom surface of the projection 51 and the width W of the channel groove 2 are equal to each other or within the range of 0.001 mm to 0.1 mm so that the projection 51 fits into the channel groove 2. Thus, the width L5 is wider than the width W. The microchip substrate 1 corresponds to an example of the “first resin substrate” of the present invention, and the microchip substrate 50 corresponds to an example of the “second resin substrate” of the present invention.

(超音波溶着)
そして、図5(b)に示すように、マイクロチップ基板1については流路用溝2が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板50については突起部51が形成された面を内側にし、流路用溝2と突起部51の位置を合わせて、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板50を重ねる。これにより、突起部51は流路用溝2に嵌合する。
(Ultrasonic welding)
And as shown in FIG.5 (b), about the microchip board | substrate 1, let the surface in which the groove | channel 2 for flow paths was formed inside, and about the microchip board | substrate 50, let the surface in which the protrusion part 51 was formed inside. The microchip substrate 1 and the microchip substrate 50 are overlapped with each other by aligning the positions of the channel groove 2 and the protrusion 51. Thereby, the protrusion 51 is fitted into the channel groove 2.

そして、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板50を重ねた状態で、マイクロチップ基板1、50に対して超音波を印加することで、マイクロチップ基板1、50の接合面における樹脂を溶融させて、さらに、マイクロチップ基板1、50を加圧することで両基板を接合する。これにより、図5(c)に示すように、流路用溝2による微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。   As in the first embodiment, the microchip substrates 1 and 50 are bonded to each other by applying ultrasonic waves to the microchip substrates 1 and 50 in a state where the microchip substrate 1 and the microchip substrate 50 are overlapped. The two substrates are joined by melting the resin on the surface and further pressurizing the microchip substrates 1 and 50. Thereby, as shown in FIG.5 (c), the microchip in which the microchannel by the channel | channel groove | channel 2 was formed is manufactured.

(レーザ溶着)
また、超音波照射の代わりに、第1実施形態と同様に、レーザをマイクロチップ基板1とマイクロチップ基板50に照射することで、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板50を接合しても良い。この場合、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板1又はマイクロチップ基板50の表面に光吸収剤を塗布した後、マイクロチップ基板1、50を重ね、その後、レーザ照射を行って基板同士を接合する。
(Laser welding)
Further, instead of ultrasonic irradiation, the microchip substrate 1 and the microchip substrate 50 may be joined by irradiating the microchip substrate 1 and the microchip substrate 50 with laser as in the first embodiment. In this case, as in the first embodiment, after applying a light absorbent on the surface of the microchip substrate 1 or the microchip substrate 50, the microchip substrates 1 and 50 are stacked, and then laser irradiation is performed to bond the substrates together. Join.

以上のように、突起部51を流路用溝2に嵌合させることで、突起部51の曲面となっている側面が、流路用溝2の側面に接するため、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板50の接触部分が溝端部となる。これにより、マイクロチップ基板1とマイクロチップ基板50を強固に接合することが可能となる。また、突起部51によって流路用溝2とマイクロチップ基板50との間の隙間を埋めて、流路用溝2によって形成される微細流路のシール性を向上させることが可能となる。   As described above, the protrusion 51 is fitted into the flow channel groove 2, so that the curved side surface of the protrusion 51 is in contact with the side surface of the flow channel groove 2. The contact portion of the chip substrate 50 becomes the groove end. As a result, the microchip substrate 1 and the microchip substrate 50 can be firmly bonded. Further, the gap between the channel groove 2 and the microchip substrate 50 can be filled by the protruding portion 51, and the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove 2 can be improved.

特に、突起部51の側面が曲面状となっているため、突起部51の側面と流路用溝2の角部とが線接触となる。そのため、超音波溶着では、その接触している部分での発熱が集中し、溶融がスムーズに進行する。そのことにより、マイクロチップ基板同士を強固に接合することができ、微細流路のシール性を向上させることができる。   In particular, since the side surface of the projection 51 is curved, the side surface of the projection 51 and the corner of the channel groove 2 are in line contact. Therefore, in ultrasonic welding, heat generation at the contacted portion concentrates and melting proceeds smoothly. As a result, the microchip substrates can be firmly bonded to each other, and the sealing performance of the fine channel can be improved.

[第6の実施の形態]
次に、この発明の第6実施形態に係るマイクロチップの製造方法について、図6を参照して説明する。図6は、この発明の第6実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。
[Sixth Embodiment]
Next, a microchip manufacturing method according to a sixth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a microchip substrate for explaining a microchip manufacturing method according to a sixth embodiment of the present invention.

第6実施形態においては、突起部の側面を曲面とし、突起部の幅を、突起部の高さ方向(先端)に向けて徐々に狭くした。また、流路用溝の一部分の側面をテーパ状とすることで、流路用溝の幅を、溝の深さ方向に向けて所定の深さまで徐々に狭くし、それ以上の深さにおいては幅を一定にした。   In the sixth embodiment, the side surface of the protrusion is a curved surface, and the width of the protrusion is gradually narrowed in the height direction (tip) of the protrusion. Moreover, by making the side surface of a part of the groove for the flow path into a tapered shape, the width of the groove for the flow path is gradually narrowed to a predetermined depth in the depth direction of the groove, and at a depth greater than that, The width was made constant.

図6(a)に示すように、樹脂製のマイクロチップ基板60の表面には、表面に沿って伸びた流路用溝61が形成されている。流路用溝61は基板表面に沿って延びた溝状のものである。流路用溝61の一部分の側面をテーパ状にしている。これにより、流路用溝61の幅は、マイクロチップ基板60の最表面おいて最大の幅W5となり、溝の深さ方向に向けて深さD2まで徐々に狭くなって最小の幅W6となり、それ以上の深さにおいては幅W6で一定となっている。なお、第6実施形態においては、流路用溝61の一部分の側面をテーパ状としたが、第2実施形態のように全ての側面をテーパ状にしても良い。   As shown in FIG. 6A, a channel groove 61 extending along the surface is formed on the surface of the resin microchip substrate 60. The channel groove 61 has a groove shape extending along the substrate surface. A side surface of a part of the channel groove 61 is tapered. As a result, the width of the channel groove 61 becomes the maximum width W5 on the outermost surface of the microchip substrate 60, gradually becomes narrower to the depth D2 in the depth direction of the groove, and becomes the minimum width W6. At a depth greater than that, the width W6 is constant. In the sixth embodiment, a part of the side surface of the channel groove 61 is tapered, but all the side surfaces may be tapered as in the second embodiment.

この第6実施形態では、マイクロチップ基板60と、側面が曲面状の突起部51が形成されたマイクロチップ基板50とを接合することで、マイクロチップを製造する。   In the sixth embodiment, a microchip is manufactured by joining a microchip substrate 60 and a microchip substrate 50 on which a protruding portion 51 having a curved side surface is formed.

流路用溝61の深さDと突起部51の高さHは、第1実施形態と同様に、深さD>高さHの関係が成立する。また、この第6実施形態では、1例として、流路用溝61の幅W5と突起部51の幅L5とを等しくしている。これにより、突起部51が流路用溝61のテーパ状となっている部分に嵌合されることにより、突起部51の側面は、流路用溝61のテーパ状となっている側面に接触することになる。なお、マイクロチップ基板60がこの発明の「第1の樹脂製基板」の1例に相当し、マイクロチップ基板50がこの発明の「第2の樹脂製基板」の1例に相当する。   As in the first embodiment, the depth D of the channel groove 61 and the height H of the protrusion 51 satisfy the relationship of depth D> height H. In the sixth embodiment, as an example, the width W5 of the channel groove 61 and the width L5 of the protrusion 51 are made equal. As a result, the protrusion 51 is fitted into the tapered portion of the channel groove 61 so that the side surface of the projection 51 contacts the tapered side surface of the channel groove 61. Will do. The microchip substrate 60 corresponds to an example of the “first resin substrate” of the present invention, and the microchip substrate 50 corresponds to an example of the “second resin substrate” of the present invention.

(超音波溶着)
そして、図6(b)に示すように、マイクロチップ基板60については流路用溝61が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板50については突起部51が形成された面を内側にし、流路用溝61と突起部51の位置を合わせて、マイクロチップ基板50とマイクロチップ基板60を重ねる。これにより、突起部51は流路用溝61に嵌合する。
(Ultrasonic welding)
Then, as shown in FIG. 6B, the surface on which the channel groove 61 is formed for the microchip substrate 60 is on the inside, and the surface on which the protrusion 51 is formed on the microchip substrate 50 is on the inside. The microchip substrate 50 and the microchip substrate 60 are overlapped with each other by aligning the positions of the channel groove 61 and the protrusion 51. Thereby, the protrusion 51 is fitted into the channel groove 61.

そして、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板50とマイクロチップ基板60を重ねた状態で、マイクロチップ基板50、60に対して超音波を印加することで、マイクロチップ基板50、60の接合面における樹脂を溶融させ、さらに、マイクロチップ基板50、60を加圧することで両基板を接合する。これにより、図6(c)に示すように、流路用溝61による微細流路が形成されたマイクロチップが製造される。   Then, as in the first embodiment, the ultrasonic wave is applied to the microchip substrates 50 and 60 in a state where the microchip substrate 50 and the microchip substrate 60 are overlapped, thereby joining the microchip substrates 50 and 60. The resin on the surface is melted, and the microchip substrates 50 and 60 are further pressurized to bond both substrates. Thereby, as shown in FIG.6 (c), the microchip in which the microchannel by the channel | channel groove | channel 61 was formed is manufactured.

(レーザ溶着)
また、超音波照射の代わりに、第1実施形態と同様に、レーザをマイクロチップ基板50とマイクロチップ基板60に照射することで、マイクロチップ基板50とマイクロチップ基板60を接合しても良い。この場合、第1実施形態と同様に、マイクロチップ基板50又はマイクロチップ基板60の表面に光吸収剤を塗布した後、マイクロチップ基板50、60を重ね、その後、レーザ照射を行って基板同士を接合する。
(Laser welding)
Further, instead of ultrasonic irradiation, the microchip substrate 50 and the microchip substrate 60 may be joined by irradiating the microchip substrate 50 and the microchip substrate 60 with laser as in the first embodiment. In this case, as in the first embodiment, after applying a light absorbent on the surface of the microchip substrate 50 or the microchip substrate 60, the microchip substrates 50 and 60 are stacked, and then laser irradiation is performed to bond the substrates together. Join.

以上のように、突起部51を流路用溝61に嵌合させることで、突起部51の曲面になっている側面が、流路用溝61のテーパ状になっている側面に接するため、マイクロチップ基板50とマイクロチップ基板60の接触部分が溝端部となる。これにより、マイクロチップ基板50とマイクロチップ基板60を強固に接合することが可能となる。また、突起部51によって流路用溝61とマイクロチップ基板50との間の隙間を埋めて、流路用溝61によって形成される微細流路のシール性を向上させることが可能となる。   As described above, by fitting the projection 51 to the channel groove 61, the curved side surface of the projection 51 contacts the tapered side surface of the channel groove 61. A contact portion between the microchip substrate 50 and the microchip substrate 60 is a groove end portion. Thereby, the microchip substrate 50 and the microchip substrate 60 can be firmly bonded. Further, the gap between the channel groove 61 and the microchip substrate 50 can be filled by the protrusion 51, and the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove 61 can be improved.

特に、突起部51の側面が曲面状となっているため、突起部51の側面と流路用溝61の角部とが線接触となる。そのため、超音波溶着では、その接触している部分での発熱が集中し、溶融がスムーズに進行する。そのことにより、マイクロチップ基板同士を強固に接合することができ、微細流路のシール性を向上させることができる。   In particular, since the side surface of the projection 51 is curved, the side surface of the projection 51 and the corner of the channel groove 61 are in line contact. Therefore, in ultrasonic welding, heat generation at the contacted portion concentrates and melting proceeds smoothly. As a result, the microchip substrates can be firmly bonded to each other, and the sealing performance of the fine channel can be improved.

[第7の実施の形態]
次に、この発明の第7実施形態に係るマイクロチップの製造方法について、図7から図9を参照して説明する。図7から図9は、この発明の第7実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。
[Seventh Embodiment]
Next, a microchip manufacturing method according to a seventh embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9 are cross-sectional views of a microchip substrate for explaining a microchip manufacturing method according to a seventh embodiment of the present invention.

微細流路が形成されたマイクロチップにおいては、微細流路の外部に流体が染み出してはならず、微細流路のシール性確保が重要な接合の要件となる。また、微細な流路用溝をマイクロチップ基板に高精度に転写する必要があるため、マイクロチップ基板の平面性を同時に確保することは困難である。平面性が劣るマイクロチップ基板同士を接合する場合、接合面における密着性の確保が困難となり、接合におけるシール性や密着強度も十分ではない。   In a microchip in which a microchannel is formed, fluid must not ooze out of the microchannel, and ensuring the sealing performance of the microchannel is an important joining requirement. In addition, since it is necessary to transfer the fine channel grooves to the microchip substrate with high accuracy, it is difficult to ensure the flatness of the microchip substrate at the same time. When microchip substrates having poor planarity are joined together, it is difficult to ensure adhesion at the joining surface, and sealing performance and adhesion strength at joining are not sufficient.

そこで、この第7実施形態においては、マイクロチップ基板を意図的に所定方向に反らすことで、マイクロチップ基板同士の接合時における基板の加圧位置を限定し、そのことにより、マイクロチップ基板同士の密着性を向上させる。   Therefore, in the seventh embodiment, the microchip substrates are intentionally warped in a predetermined direction to limit the pressure positions of the substrates at the time of joining the microchip substrates. Improve adhesion.

例えば図7(a)に示すように、表面に流路用溝71が形成されたマイクロチップ基板70と、表面に突起部81が形成されたマイクロチップ基板80を接合させる。流路用溝71は基板表面に沿って延びた溝状のものであり、突起部81は基板表面に沿って延びた凸状のものである。   For example, as shown in FIG. 7A, a microchip substrate 70 having a channel groove 71 formed on the surface and a microchip substrate 80 having a projection 81 formed on the surface are bonded. The channel groove 71 has a groove shape extending along the substrate surface, and the protrusion 81 has a convex shape extending along the substrate surface.

マイクロチップ基板70は、流路用溝71が形成された面が凸面となるように基板全体が反っている。同様に、マイクロチップ基板80は、突起部81が形成された面が凸面となるように基板全体が反っている。このように、接合面が凸面となるように意図的に基板全体を反らしたマイクロチップ基板70、80を作製する。マイクロチップ基板70、80の反りは、例えば1〜10μmとなっていれば良い。すなわち、基板中心と基板端部との高さの差が1〜10μmとなっていれば良い。   The entire microchip substrate 70 is warped so that the surface on which the channel groove 71 is formed is a convex surface. Similarly, the entire microchip substrate 80 is warped so that the surface on which the protrusions 81 are formed is a convex surface. In this way, the microchip substrates 70 and 80 in which the entire substrate is intentionally warped so that the bonding surface becomes a convex surface are manufactured. The warp of the microchip substrates 70 and 80 may be 1 to 10 μm, for example. That is, the height difference between the center of the substrate and the end of the substrate may be 1 to 10 μm.

そして、図7(a)に示すように、マイクロチップ基板70については流路用溝71が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板80については突起部81が形成された面を内側にし、流路用溝71と突起部81の位置合わせを行って、マイクロチップ基板70とマイクロチップ基板80を接合する。このとき、図7(a)に示すように、マイクロチップ基板70を平面状の台90の上に設置し、マイクロチップ基板70、80の周辺部を加圧することで、マイクロチップ基板70、80を接合する。これにより、図7(b)に示すように、流路用溝71に突起部81が嵌合し、流路用溝71による微細流路が形成されたマイクロチップを作製することが可能となる。   Then, as shown in FIG. 7A, the surface on which the channel groove 71 is formed for the microchip substrate 70 is on the inside, and the surface on which the protrusion 81 is formed on the microchip substrate 80 is on the inside. The microchannel substrate 70 and the microchip substrate 80 are joined by aligning the flow path grooves 71 and the protrusions 81. At this time, as shown in FIG. 7A, the microchip substrate 70 is placed on a flat table 90 and the peripheral portions of the microchip substrates 70 and 80 are pressurized, whereby the microchip substrates 70 and 80 are pressed. Join. As a result, as shown in FIG. 7B, it is possible to manufacture a microchip in which the protrusion 81 is fitted into the channel groove 71 and a fine channel is formed by the channel groove 71. .

このように接合することで、両基板がなじむことになり、マイクロチップ基板の全接合面に亘って密着性を確保することが可能となる。すなわち、マイクロチップ基板70、80を、接合面が凸面となるように意図的に基板を反らすことで、マイクロチップ基板70、80同士の接合時における基板の加圧位置を限定し、その位置を加圧することで、マイクロチップ基板同士の密着性を向上させることができ、基板同士を容易に接合することができる。その結果、流路のシール性を向上させることが可能となる。   By joining in this way, both substrates become compatible and it becomes possible to ensure adhesion over the entire joining surface of the microchip substrate. In other words, by deliberately warping the microchip substrates 70 and 80 so that the bonding surfaces are convex, the pressing position of the substrates when the microchip substrates 70 and 80 are bonded to each other is limited. By applying pressure, the adhesion between the microchip substrates can be improved, and the substrates can be easily joined together. As a result, it becomes possible to improve the sealing performance of the flow path.

また、図8(a)に示すように、表面に流路用溝101が形成されたマイクロチップ基板100と、表面に突起部111が形成されたマイクロチップ基板110を接合させる。流路用溝101は基板表面に沿って延びた溝状のものであり、突起部111は基板表面に沿って延びた凸状のものである。   Further, as shown in FIG. 8A, a microchip substrate 100 having a channel groove 101 formed on the surface and a microchip substrate 110 having a projection 111 formed on the surface are bonded. The channel groove 101 has a groove shape extending along the substrate surface, and the protrusion 111 has a convex shape extending along the substrate surface.

マイクロチップ基板100は、流路用溝101が形成された面が凹面となるように基板全体が反っている。同様に、マイクロチップ基板110は、突起部111が形成された面が凹面となるように基板全体が反っている。このように、接合面が凹面となるように意図的に基板全体を反らしたマイクロチップ基板100、110を作製する。   The entire substrate of the microchip substrate 100 is warped so that the surface on which the channel groove 101 is formed is concave. Similarly, the entire microchip substrate 110 is warped so that the surface on which the protrusions 111 are formed is concave. In this way, the microchip substrates 100 and 110 in which the entire substrate is intentionally warped so that the bonding surface is concave are produced.

そして、図8(a)に示すように、マイクロチップ基板100については流路用溝101が形成された面を内側にし、マイクロチップ基板110については突起部111が形成された面を内側にし、流路用溝101と突起部111の位置合わせを行って、マイクロチップ基板100とマイクロチップ基板110を接合する。このとき、図8(a)に示すように、マイクロチップ基板100を台90の上に設置し、マイクロチップ基板100、110の中央部を加圧することで、マイクロチップ基板100、110を接合する。これにより、図8(b)に示すように、流路用溝101に突起部111が嵌合し、流路用溝101による微細流路が形成されたマイクロチップを作製することが可能となる。   Then, as shown in FIG. 8A, the surface on which the channel groove 101 is formed for the microchip substrate 100 is on the inside, and the surface on which the protrusion 111 is formed on the microchip substrate 110 is on the inside. The microchip substrate 100 and the microchip substrate 110 are joined by aligning the channel groove 101 and the protrusion 111. At this time, as shown in FIG. 8A, the microchip substrate 100 is placed on the table 90, and the central portions of the microchip substrates 100 and 110 are pressurized to join the microchip substrates 100 and 110 together. . As a result, as shown in FIG. 8B, it is possible to manufacture a microchip in which the protrusion 111 is fitted in the flow channel groove 101 and a fine flow channel is formed by the flow channel groove 101. .

このように接合することで、マイクロチップ基板の全接合面に亘って密着性を確保することが可能となる。すなわち、マイクロチップ基板100、110を、接合面が凹面となるように意図的に基板を反らすことで、マイクロチップ基板100、110同士の接合時における基板の加圧位置を限定し、その位置を加圧することで、マイクロチップ基板同士の密着性を向上させることができ、基板同士を容易に接合することができる。その結果、流路のシール性を向上させることが可能となる。   By bonding in this way, it becomes possible to ensure adhesion over the entire bonding surface of the microchip substrate. That is, by deliberately warping the microchip substrates 100 and 110 so that the bonding surfaces are concave, the pressing position of the substrates at the time of bonding the microchip substrates 100 and 110 is limited, By applying pressure, the adhesion between the microchip substrates can be improved, and the substrates can be easily joined together. As a result, it becomes possible to improve the sealing performance of the flow path.

マイクロチップ基板同士の接合は、超音波溶着、レーザ溶着、又は接着剤による接合によって行われる。   The bonding between the microchip substrates is performed by ultrasonic welding, laser welding, or bonding with an adhesive.

超音波溶着の場合、超音波を発するホーンによってマイクロチップ基板を押さえ付け、そのホーンによってマイクロチップ基板を加圧しながら、超音波をマイクロチップ基板に印加することで、マイクロチップ基板同士を接合する。例えば、図7に示すように、接合面が凸面のマイクロチップ基板同士を接合する場合、超音波を発するホーンによってマイクロチップ基板80の全面を押さえ付け、そのホーンによってマイクロチップ基板80の周辺部を加圧しながら超音波をマイクロチップ基板70、80に照射することで、マイクロチップ基板70、80を接合する。また、図8に示すように、接合面が凹面のマイクロチップ基板同士を接合する場合、超音波を発するホーンによってマイクロチップ基板100の全面を押さえ付け、そのホーンによってマイクロチップ基板100の中央部を加圧しながら超音波をマイクロチップ基板100、110に照射することで、マイクロチップ基板100、110を接合する。   In the case of ultrasonic welding, the microchip substrates are pressed by a horn that emits ultrasonic waves, and the microchip substrates are bonded to each other by applying ultrasonic waves to the microchip substrates while pressing the microchip substrates with the horn. For example, as shown in FIG. 7, when joining microchip substrates having convex surfaces, the entire surface of the microchip substrate 80 is pressed by a horn that emits ultrasonic waves, and the peripheral portion of the microchip substrate 80 is moved by the horn. The microchip substrates 70 and 80 are joined by irradiating the microchip substrates 70 and 80 with ultrasonic waves while applying pressure. Also, as shown in FIG. 8, when bonding microchip substrates having concave bonding surfaces, the entire surface of the microchip substrate 100 is pressed by a horn that emits ultrasonic waves, and the central portion of the microchip substrate 100 is pressed by the horn. The microchip substrates 100 and 110 are joined by irradiating the microchip substrates 100 and 110 with ultrasonic waves while applying pressure.

また、レーザ融着の場合は、例えば図9(a)に示すように、融着に用いられる波長のレーザを透過させる平板状の基板120によって、マイクロチップ基板110を押さえ付け、その基板120によってマイクロチップ基板の中央部を加圧しながらレーザを照射することで、図9(b)に示すように、マイクロチップ基板同士を接合する。基板120には、例えばガラス基板が用いられる。なお、図9に示す例では、接合面が凹面となっているマイクロチップ基板100とマイクロチップ基板110とを接合する場合について説明したが、接合面が凸面となっているマイクロチップ基板70とマイクロチップ基板80とを接合する場合についても、基板120でマイクロチップ基板を押さえ付け、レーザを照射することでマイクロチップ基板同士を接合しても良い。   In the case of laser fusion, for example, as shown in FIG. 9A, the microchip substrate 110 is pressed by a flat substrate 120 that transmits a laser having a wavelength used for fusion, and the substrate 120 As shown in FIG. 9B, the microchip substrates are bonded to each other by irradiating the laser while applying pressure to the central portion of the microchip substrates. For example, a glass substrate is used as the substrate 120. In the example shown in FIG. 9, the case where the microchip substrate 100 and the microchip substrate 110 having a concave bonding surface are bonded is described. However, the microchip substrate 70 and the microchip substrate having a convex bonding surface are described. Also when the chip substrate 80 is bonded, the microchip substrates may be bonded to each other by pressing the microchip substrates with the substrate 120 and irradiating the laser.

なお、流路用溝が形成されたマイクロチップ基板70、100には、第1実施形態から第6実施形態で説明した流路用溝が形成されたマイクロチップ基板を用いることができる。また、突起部が形成されたマイクロチップ基板80、110には、第1実施形態から第6実施形態で説明した突起部が形成されたマイクロチップ基板を用いることができる。   As the microchip substrates 70 and 100 in which the channel grooves are formed, the microchip substrate in which the channel grooves described in the first to sixth embodiments are formed can be used. In addition, the microchip substrates 80 and 110 on which the protrusions are formed can be the microchip substrates on which the protrusions described in the first to sixth embodiments are formed.

(実施例)
次に、具体的な実施例について説明する。
(Example)
Next, specific examples will be described.

(実施例1)
実施例1では、第1実施形態に係るマイクロチップの製造方法の具体例について説明する。
(Example 1)
In Example 1, a specific example of the microchip manufacturing method according to the first embodiment will be described.

(マイクロチップ基板)
射出成形機で透明樹脂材料の環状ポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製、ゼオノア)を成形し、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に幅50μm、深さ50μmの複数の流路用溝と、内径2mmの複数の貫通孔で構成される流路側マイクロチップ基板を作製した。この流路側マイクロチップ基板が、上記第1実施形態における流路用溝2が形成されたマイクロチップ基板1に相当する。
また、同様に外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に幅50μm、高さ10μmの複数の突起部が形成されたカバー側マイクロチップ基板を作製した。
流路側マイクロチップ基板に形成された複数の流路用溝と、カバー側マイクロチップ基板に形成された複数の突起部は、同じパターンを有している。
このカバー側マイクロチップ基板が、上記第1実施形態における突起部4が形成されたマイクロチップ基板3に相当する。
(Microchip substrate)
A transparent polyolefin resin cyclic polyolefin resin (Zeonor, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is molded by an injection molding machine, and a plurality of flow channel grooves having a width of 50 μm and a depth of 50 μm are formed on a plate member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm. A flow path side microchip substrate constituted by a plurality of through holes having an inner diameter of 2 mm was produced. This flow path side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 1 in which the flow path grooves 2 in the first embodiment are formed.
Similarly, a cover-side microchip substrate was produced in which a plurality of protrusions having a width of 50 μm and a height of 10 μm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm.
The plurality of channel grooves formed on the channel side microchip substrate and the plurality of protrusions formed on the cover side microchip substrate have the same pattern.
This cover side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 3 on which the protrusions 4 in the first embodiment are formed.

(レーザ溶着による接合)
そして、レーザ溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合した。まず、流路側マイクロチップ基板の表面にスタンプ方式によって光吸収剤を塗布した。光吸収剤には、赤外線吸収剤としてGENTEX社製のClearweldを用いた。その後、流路側マイクロチップ基板については流路用溝を内側にし、カバー側マイクロチップ基板については突起部を内側にし、流路用溝と突起部の位置を合わせて、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を重ねた。これにより、突起部を流路用溝に嵌合させた。
(Join by laser welding)
And the flow path side microchip board | substrate and the cover side microchip board | substrate were joined by laser welding. First, a light absorbent was applied to the surface of the flow path side microchip substrate by a stamp method. As the light absorber, Clearweld manufactured by GENTEX was used as an infrared absorber. Then, the flow path side microchip substrate has the flow path groove on the inside, the cover side microchip substrate has the protrusion on the inner side, and the flow path groove and the protrusion are aligned with each other. A side microchip substrate was stacked. Thereby, the protrusion was fitted into the channel groove.

そして、両基板に対してレーザを照射しながら基板を加圧することで、両基板を接合した。レーザの照射条件と加圧条件を以下に示す。
100Nの加圧力で流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を加圧した状態で、波長:808nm、スポット径:φ0.6mmの赤外線レーザを用いて、出力:5Wで照射しながら、走査速度:10mm/secで全面スキャンすることで両基板を接合した。
And both substrates were joined by pressing a substrate, irradiating a laser with respect to both substrates. Laser irradiation conditions and pressurizing conditions are shown below.
Scanning speed while irradiating at an output of 5 W using an infrared laser having a wavelength of 808 nm and a spot diameter of φ0.6 mm in a state where the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate are pressurized with a pressure of 100 N. : Both substrates were joined by scanning the entire surface at 10 mm / sec.

(評価)
以上のように、流路用溝に突起部を嵌合させた状態で超音波溶着を行うことにより、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を強固に接合することができた。また、流路用溝によって形成された微細流路のシール性を向上させることができた。
(Evaluation)
As described above, by performing ultrasonic welding in a state where the protrusion is fitted in the channel groove, the channel-side microchip substrate and the cover-side microchip substrate can be firmly bonded. Moreover, the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove was improved.

微細流路のシール性の評価方法として、例えば150kPaの圧力で微細流路内に着色した液体(例えば水)を注入し、顕微鏡で漏れやにじみを観察した。その漏れやにじみの有無によって微細流路のシール性の評価を行った。実施例1に係る方法によって作製されたマイクロチップにおいては、漏れやにじみは観察されず、シール性が良好であることが確認された。   As a method for evaluating the sealing performance of the fine channel, for example, a colored liquid (for example, water) was injected into the fine channel at a pressure of 150 kPa, and leakage and bleeding were observed with a microscope. The sealing performance of the fine flow path was evaluated based on the presence or absence of leakage or bleeding. In the microchip produced by the method according to Example 1, no leakage or bleeding was observed, and it was confirmed that the sealing property was good.

また複数の独立した微細流路が接近した状態で形成されている場合においては、各微細流路に導電性を有する流体を充填し、数千〜数万Vの電圧を印加して絶縁性を指標として代替評価を行った。実施例1に係る方法によって作製されたマイクロチップにおいては、良好な絶縁性を示した。これにより、シール性が良好であることが確認された。   When a plurality of independent microchannels are formed close to each other, each microchannel is filled with a conductive fluid, and a voltage of several thousand to several tens of thousands of volts is applied to provide insulation. An alternative evaluation was performed as an index. The microchip manufactured by the method according to Example 1 showed good insulation. Thereby, it was confirmed that sealing performance is favorable.

なお、実施例1ではレーザ溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合したが、超音波溶着によって両基板を接合しても良い。   In the first embodiment, the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate are joined by laser welding, but both substrates may be joined by ultrasonic welding.

(実施例2)
実施例2では、第2実施形態に係るマイクロチップの製造方法の具体例について説明する。
(Example 2)
In Example 2, a specific example of the microchip manufacturing method according to the second embodiment will be described.

(マイクロチップ基板)
射出成形機で透明樹脂材料の環状ポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製、ゼオノア)を成形し、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に、側面がテーパ状の複数の流路用溝と、内径2mmの複数の貫通孔で構成される流路側マイクロチップ基板を作製した。この流路用溝の幅は、基板表面において最大60μmとなり、溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなって、溝の底面において最小50μmとなっている。また、流路用溝の深さは50μmである。
この流路側マイクロチップ基板が、上記第2実施形態における流路用溝11が形成されたマイクロチップ基板10に相当する。
また、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に幅58μm、高さ15μmの複数の突起部が形成されたカバー側マイクロチップ基板を作製した。
流路側マイクロチップ基板に形成された複数の流路用溝と、カバー側マイクロチップ基板に形成された複数の突起部は、同じパターンを有している。
このカバー側マイクロチップ基板が、上記第2実施形態における突起部4が形成されたマイクロチップ基板3に相当する。
(Microchip substrate)
A transparent polyolefin resin cyclic polyolefin resin (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., ZEONOR) is molded by an injection molding machine, a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm, a plurality of flow path grooves with tapered sides, A flow path side microchip substrate composed of a plurality of through holes having an inner diameter of 2 mm was produced. The width of the channel groove is 60 μm at the maximum on the substrate surface, gradually narrows in the depth direction of the groove, and 50 μm at the bottom of the groove. Further, the depth of the channel groove is 50 μm.
This flow path side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 10 in which the flow path grooves 11 in the second embodiment are formed.
Further, a cover-side microchip substrate was produced in which a plurality of protrusions having a width of 58 μm and a height of 15 μm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm.
The plurality of channel grooves formed on the channel side microchip substrate and the plurality of protrusions formed on the cover side microchip substrate have the same pattern.
This cover-side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 3 on which the protrusions 4 are formed in the second embodiment.

(超音波溶着による接合)
そして、超音波溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合した。まず、流路側マイクロチップ基板については流路用溝を内側にし、カバー側マイクロチップ基板については突起部を内側にし、流路用溝と突起部の位置を合わせて、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を重ねた。これにより、突起部を流路用溝に嵌合させた。
(Joining by ultrasonic welding)
And the flow path side microchip board | substrate and the cover side microchip board | substrate were joined by ultrasonic welding. First, the flow path side microchip substrate has the flow path groove on the inside, the cover side microchip substrate has the protrusion on the inner side, and the flow path groove and the protrusion are aligned to match the flow path side microchip substrate and the cover. A side microchip substrate was stacked. Thereby, the protrusion was fitted into the channel groove.

そして、両基板に対して超音波を印加しながら基板を加圧することで、両基板を接合した。超音波の照射条件と加圧条件を以下に示す。
0.5Nの加圧力で流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を加圧した状態で、周波数:15kHzの超音波を1秒間印加することで両基板を接合した。
And both substrates were joined by pressing a substrate, applying an ultrasonic wave with respect to both substrates. The ultrasonic irradiation conditions and pressurizing conditions are shown below.
In a state where the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate were pressurized with a pressing force of 0.5 N, both substrates were bonded by applying an ultrasonic wave having a frequency of 15 kHz for 1 second.

(評価)
以上のように、流路用溝に突起部を嵌合させた状態で超音波溶着を行うことにより、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を強固に接合することができた。また、流路用溝によって形成された微細流路のシール性を向上させることができた。また、液体の漏れやにじみによるシール性の評価においても、漏れやにじみは観察されず、シール性が良好であることが確認された。
(Evaluation)
As described above, by performing ultrasonic welding in a state where the protrusion is fitted in the channel groove, the channel-side microchip substrate and the cover-side microchip substrate can be firmly bonded. Moreover, the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove was improved. Also, in the evaluation of the sealing performance due to liquid leakage and bleeding, no leakage or bleeding was observed, and it was confirmed that the sealing performance was good.

なお、実施例2では超音波溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合したが、レーザ溶着によって両基板を接合しても良い。   In Example 2, the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate are bonded by ultrasonic welding, but both substrates may be bonded by laser welding.

(実施例3)
実施例3では、第3実施形態に係るマイクロチップの製造方法の具体例について説明する。
(Example 3)
In Example 3, a specific example of the microchip manufacturing method according to the third embodiment will be described.

(マイクロチップ基板)
射出成形機で透明樹脂材料の環状ポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製、ゼオノア)を成形し、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に幅50μm、深さ50μmの複数の流路用溝と、内径2mmの複数の貫通孔で構成される流路側マイクロチップ基板を作製した。この流路側マイクロチップ基板が、上記第3実施形態における流路用溝2が形成されたマイクロチップ基板1に相当する。
また、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に、側面がテーパ状の複数の突起部が形成されたカバー側マイクロチップ基板を作製した。この突起部の幅は、突起部の底面において最大49μmとなり、先端に向かって徐々に狭くなって、先端において最小48μmとなっている。また突起部の高さは15μmとなっている。
流路側マイクロチップ基板に形成された複数の流路用溝と、カバー側マイクロチップ基板に形成された複数の突起部は、同じパターンを有している。
このカバー側マイクロチップ基板が、上記第3実施形態における突起部21が形成されたマイクロチップ基板20に相当する。
(Microchip substrate)
A transparent polyolefin resin cyclic polyolefin resin (Zeonor, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is molded by an injection molding machine, and a plurality of flow channel grooves having a width of 50 μm and a depth of 50 μm are formed on a plate member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm. A flow path side microchip substrate constituted by a plurality of through holes having an inner diameter of 2 mm was produced. This flow path side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 1 in which the flow path grooves 2 in the third embodiment are formed.
Further, a cover-side microchip substrate was produced in which a plurality of protrusions with tapered side surfaces were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm. The width of the projection is 49 μm at the maximum at the bottom of the projection, gradually narrows toward the tip, and is at least 48 μm at the tip. The height of the protrusion is 15 μm.
The plurality of channel grooves formed on the channel side microchip substrate and the plurality of protrusions formed on the cover side microchip substrate have the same pattern.
This cover-side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 20 on which the protrusions 21 are formed in the third embodiment.

(接合)
そして、実施例1又は実施例2と同様に、超音波溶着又はレーザ溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合した。超音波溶着の条件とレーザ溶着の条件は実施例1の条件と同じである。
(Joining)
Then, in the same manner as in Example 1 or Example 2, the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate were joined by ultrasonic welding or laser welding. The conditions for ultrasonic welding and laser welding are the same as those in Example 1.

(評価)
以上のように、流路用溝に突起部を嵌合させた状態で超音波溶着を行うことにより、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を強固に接合することができた。また、流路用溝によって形成された微細流路のシール性を向上させることができた。また、液体の漏れやにじみによるシール性の評価においても、漏れやにじみは観察されず、シール性が良好であることが確認された。
(Evaluation)
As described above, by performing ultrasonic welding in a state where the protrusion is fitted in the channel groove, the channel-side microchip substrate and the cover-side microchip substrate can be firmly bonded. Moreover, the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove was improved. Also, in the evaluation of the sealing performance due to liquid leakage and bleeding, no leakage or bleeding was observed, and it was confirmed that the sealing performance was good.

(実施例4)
実施例4では、第4実施形態に係るマイクロチップの製造方法の具体例について説明する。
Example 4
In Example 4, a specific example of the microchip manufacturing method according to the fourth embodiment will be described.

(マイクロチップ基板)
射出成形機で透明樹脂材料の環状ポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製、ゼオノア)を成形し、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に、一部分の側面がテーパ状複数の流路用溝と、内径2mmの複数の貫通孔で構成される流路側マイクロチップ基板を作製した。この流路用溝の幅は、基板表面において最大60μmとなり、溝の深さ方向に向かって深さ20μmまで徐々に狭くなって最小の幅50μmとなり、それ以上の深さにおいては幅50μmで一定となっている。また、流路用溝の深さは50μmとなっている。
この流路側マイクロチップ基板が、上記第4実施形態における流路用溝31が形成されたマイクロチップ基板30に相当する。
また、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に、側面がテーパ状の複数の突起部が形成されたカバー側マイクロチップ基板を作製した。この突起部の幅は、突起部の底面において最大58μmとなり、先端に向かって徐々に狭くなって、先端において最小55μmとなっている。また、突起部の高さは15μmとなっている。
流路側マイクロチップ基板に形成された複数の流路用溝と、カバー側マイクロチップ基板に形成された複数の突起部は、同じパターンを有している。
このカバー側マイクロチップ基板が、上記第4実施形態における突起部41が形成されたマイクロチップ基板40に相当する。
(Microchip substrate)
A transparent polyolefin resin cyclic polyolefin resin (Zeonor, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is molded by an injection molding machine, and a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm, a part of which is tapered with a plurality of channel grooves A flow path side microchip substrate constituted by a plurality of through holes having an inner diameter of 2 mm was produced. The width of the channel groove is 60 μm at the maximum on the substrate surface, gradually narrows to a depth of 20 μm in the depth direction of the groove to a minimum width of 50 μm, and constant at a width of 50 μm at a depth greater than that. It has become. The depth of the channel groove is 50 μm.
This flow path side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 30 in which the flow path grooves 31 in the fourth embodiment are formed.
Further, a cover-side microchip substrate was produced in which a plurality of protrusions with tapered side surfaces were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm. The width of the projection is 58 μm at the maximum at the bottom of the projection, gradually narrows toward the tip, and 55 μm at the tip. Further, the height of the protrusion is 15 μm.
The plurality of channel grooves formed on the channel side microchip substrate and the plurality of protrusions formed on the cover side microchip substrate have the same pattern.
This cover-side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 40 on which the protrusion 41 in the fourth embodiment is formed.

(接合)
そして、実施例1又は実施例2と同様に、超音波溶着又はレーザ溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合した。超音波溶着の条件とレーザ溶着の条件は実施例1の条件と同じである。
(Joining)
Then, in the same manner as in Example 1 or Example 2, the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate were joined by ultrasonic welding or laser welding. The conditions for ultrasonic welding and laser welding are the same as those in Example 1.

(評価)
以上のように、流路用溝に突起部を嵌合させた状態で超音波溶着を行うことにより、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を強固に接合することができた。また、流路用溝によって形成された微細流路のシール性を向上させることができた。また、液体の漏れやにじみによるシール性の評価においても、漏れやにじみは観察されず、シール性が良好であることが確認された。
(Evaluation)
As described above, by performing ultrasonic welding in a state where the protrusion is fitted in the channel groove, the channel-side microchip substrate and the cover-side microchip substrate can be firmly bonded. Moreover, the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove was improved. Also, in the evaluation of the sealing performance due to liquid leakage and bleeding, no leakage or bleeding was observed, and it was confirmed that the sealing performance was good.

(実施例5)
実施例5では、第5実施形態に係るマイクロチップの製造方法の具体例について説明する。
(Example 5)
In Example 5, a specific example of the microchip manufacturing method according to the fifth embodiment will be described.

(マイクロチップ基板)
射出成形機で透明樹脂材料の環状ポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製、ゼオノア)を成形し、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に幅50μm、深さ50μmの複数の流路用溝と、内径2mmの複数の貫通孔で構成される流路側マイクロチップ基板を作製した。この流路側マイクロチップ基板が、上記第5実施形態における流路用溝2が形成されたマイクロチップ基板1に相当する。
また、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に、側面が曲面状の複数の突起部が形成されたカバー側マイクロチップ基板を作製した。この突起部の幅は、突起部の底面において最大55μmとなり、先端に向かって徐々に狭くなっている。また突起部の高さは15μmとなっている。
流路側マイクロチップ基板に形成された複数の流路用溝と、カバー側マイクロチップ基板に形成された複数の突起部は、同じパターンを有している。
このカバー側マイクロチップ基板が、上記第5実施形態における突起部51が形成されたマイクロチップ基板50に相当する。
(Microchip substrate)
A transparent polyolefin resin cyclic polyolefin resin (Zeonor, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is molded by an injection molding machine, and a plurality of flow channel grooves having a width of 50 μm and a depth of 50 μm are formed on a plate member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm. A flow path side microchip substrate constituted by a plurality of through holes having an inner diameter of 2 mm was produced. This flow path side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 1 in which the flow path grooves 2 in the fifth embodiment are formed.
Further, a cover-side microchip substrate in which a plurality of protrusions having curved side surfaces was formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm was produced. The width of the protrusion is 55 μm at the maximum at the bottom of the protrusion, and gradually decreases toward the tip. The height of the protrusion is 15 μm.
The plurality of channel grooves formed on the channel side microchip substrate and the plurality of protrusions formed on the cover side microchip substrate have the same pattern.
This cover-side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 50 on which the protrusions 51 are formed in the fifth embodiment.

(接合)
そして、実施例1又は実施例2と同様に、超音波溶着又はレーザ溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合した。超音波溶着の条件とレーザ溶着の条件は実施例1の条件と同じである。
(Joining)
Then, in the same manner as in Example 1 or Example 2, the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate were joined by ultrasonic welding or laser welding. The conditions for ultrasonic welding and laser welding are the same as those in Example 1.

(評価)
以上のように、流路用溝に突起部を嵌合させた状態で超音波溶着を行うことにより、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を強固に接合することができた。また、流路用溝によって形成された微細流路のシール性を向上させることができた。また、液体の漏れやにじみによるシール性の評価においても、漏れやにじみは観察されず、シール性が良好であることが確認された。
(Evaluation)
As described above, by performing ultrasonic welding in a state where the protrusion is fitted in the channel groove, the channel-side microchip substrate and the cover-side microchip substrate can be firmly bonded. Moreover, the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove was improved. Also, in the evaluation of the sealing performance due to liquid leakage and bleeding, no leakage or bleeding was observed, and it was confirmed that the sealing performance was good.

(実施例6)
実施例6では、第6実施形態に係るマイクロチップの製造方法の具体例について説明する。
(Example 6)
In Example 6, a specific example of the microchip manufacturing method according to the sixth embodiment will be described.

(マイクロチップ基板)
射出成形機で透明樹脂材料の環状ポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製、ゼオノア)を成形し、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に、一部分の側面がテーパ状複数の流路用溝と、内径2mmの複数の貫通孔で構成される流路側マイクロチップ基板を作製した。この流路用溝の幅は、基板表面において最大60μmとなり、溝の深さ方向に向かって深さ20μmまで徐々に狭くなって最小の幅50μmとなり、それ以上の深さにおいては幅50μmで一定となっている。また、流路用溝の深さは50μmとなっている。
この流路側マイクロチップ基板が、上記第6実施形態における流路用溝61が形成されたマイクロチップ基板60に相当する。
また、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に、側面が曲面状の複数の突起部が形成されたカバー側マイクロチップ基板を作製した。この突起部の幅は、突起部の底面において最大60μmとなり、先端に向かって徐々に狭くなっている。また突起部の高さは15μmとなっている。
流路側マイクロチップ基板に形成された複数の流路用溝と、カバー側マイクロチップ基板に形成された複数の突起部は、同じパターンを有している。
このカバー側マイクロチップ基板が、上記第6実施形態における突起部51が形成されたマイクロチップ基板50に相当する。
(Microchip substrate)
A transparent polyolefin resin cyclic polyolefin resin (Zeonor, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is molded by an injection molding machine, and a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm, a part of which is tapered with a plurality of channel grooves A flow path side microchip substrate constituted by a plurality of through holes having an inner diameter of 2 mm was produced. The width of the channel groove is 60 μm at the maximum on the substrate surface, gradually narrows to a depth of 20 μm in the depth direction of the groove to a minimum width of 50 μm, and constant at a width of 50 μm at a depth greater than that. It has become. The depth of the channel groove is 50 μm.
This flow path side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 60 in which the flow path groove 61 in the sixth embodiment is formed.
Further, a cover-side microchip substrate in which a plurality of protrusions having curved side surfaces was formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm was produced. The width of the protrusion is 60 μm at the maximum at the bottom of the protrusion and gradually decreases toward the tip. The height of the protrusion is 15 μm.
The plurality of channel grooves formed on the channel side microchip substrate and the plurality of protrusions formed on the cover side microchip substrate have the same pattern.
This cover-side microchip substrate corresponds to the microchip substrate 50 on which the protrusions 51 are formed in the sixth embodiment.

(接合)
そして、実施例1又は実施例2と同様に、超音波溶着又はレーザ溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合した。超音波溶着の条件とレーザ溶着の条件は実施例1の条件と同じである。
(Joining)
Then, in the same manner as in Example 1 or Example 2, the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate were joined by ultrasonic welding or laser welding. The conditions for ultrasonic welding and laser welding are the same as those in Example 1.

(評価)
以上のように、流路用溝に突起部を嵌合させた状態で超音波溶着を行うことにより、流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を強固に接合することができた。また、流路用溝によって形成された微細流路のシール性を向上させることができた。また、液体の漏れやにじみによるシール性の評価においても、漏れやにじみは観察されず、シール性が良好であることが確認された。
(Evaluation)
As described above, by performing ultrasonic welding in a state where the protrusion is fitted in the channel groove, the channel-side microchip substrate and the cover-side microchip substrate can be firmly bonded. Moreover, the sealing performance of the fine channel formed by the channel groove was improved. Also, in the evaluation of the sealing performance due to liquid leakage and bleeding, no leakage or bleeding was observed, and it was confirmed that the sealing performance was good.

(比較例)
次に、上記実施例に対する比較例について説明する。
(Comparative example)
Next, a comparative example for the above embodiment will be described.

(マイクロチップ基板)
射出成形機で透明樹脂材料の環状ポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製、ゼオノア)を成形し、外形寸法が50mm×50mm×1mmの板状部材に幅50μm、深さ50μmの複数の流路用溝と、内径2mmの複数の貫通孔で構成される流路側マイクロチップ基板を作製した。また、外形寸法が50mm×50mm×1mmの平板状のカバー側マイクロチップ基板を作製した。
(Microchip substrate)
A transparent polyolefin resin cyclic polyolefin resin (Zeonor, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is molded by an injection molding machine, and a plurality of flow channel grooves having a width of 50 μm and a depth of 50 μm are formed on a plate member having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm. A flow path side microchip substrate constituted by a plurality of through holes having an inner diameter of 2 mm was produced. Further, a flat cover-side microchip substrate having an outer dimension of 50 mm × 50 mm × 1 mm was produced.

(接合)
そして、実施例1又は実施例2と同様に、超音波溶着又はレーザ溶着によって流路側マイクロチップ基板とカバー側マイクロチップ基板を接合した。超音波溶着の条件とレーザ溶着の条件は実施例1の条件と同じである。
(Joining)
Then, in the same manner as in Example 1 or Example 2, the flow path side microchip substrate and the cover side microchip substrate were joined by ultrasonic welding or laser welding. The conditions for ultrasonic welding and laser welding are the same as those in Example 1.

(評価)
そして、実施例1と同様に、150kPaの圧力で微細流路内に着色した液体を注入し、顕微鏡で漏れやにじみを観察した。比較例に係る方法によって作製されたマイクロチップにおいては、顕微鏡観察の結果、一部に着色流体の漏れやにじみが認められた。
(Evaluation)
In the same manner as in Example 1, a colored liquid was injected into the fine flow path at a pressure of 150 kPa, and leakage and bleeding were observed with a microscope. In the microchip manufactured by the method according to the comparative example, leakage and bleeding of the colored fluid were partially observed as a result of microscopic observation.

以上のように、この発明の実施例によると、比較例と比べて、マイクロチップ基板同士を強固に接合することができ、さらに、微細流路のシール性を向上させることができた。なお、実施例1から実施例6において説明したマイクロチップ基板の材料、流路用溝の寸法、突起部の寸法、超音波溶着の条件、及びレーザ溶着の条件は1例であり、この発明がこれらの条件に限定されるものではない。   As described above, according to the example of the present invention, compared to the comparative example, the microchip substrates can be firmly bonded to each other, and the sealing performance of the fine channel can be improved. In addition, the material of the microchip substrate, the dimension of the groove for the flow path, the dimension of the protrusion, the condition for ultrasonic welding, and the condition for laser welding described in Examples 1 to 6 are only one example. It is not limited to these conditions.

この発明の第1実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第4実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 4th Embodiment of this invention. この発明の第5実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 5th Embodiment of this invention. この発明の第6実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 6th Embodiment of this invention. この発明の第7実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 7th Embodiment of this invention. この発明の第7実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 7th Embodiment of this invention. この発明の第7実施形態に係るマイクロチップの製造方法を説明するためのマイクロチップ基板の断面図である。It is sectional drawing of the microchip board | substrate for demonstrating the manufacturing method of the microchip which concerns on 7th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、3、10、20、30、40、50、60、70、80、100、110 マイクロチップ基板
2、11、31、61、71、101 流路用溝
4、21、41、51、81、111 突起部
90 台
120 基板
1, 3, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 110 Microchip substrate 2, 11, 31, 61, 71, 101 Channel groove 4, 21, 41, 51, 81 111 Protrusions 90 units 120 Substrate

Claims (14)

表面に流路用溝が形成された第1の樹脂製基板と、表面に突起部が形成された第2の樹脂製基板とを、前記流路用溝が形成された面と前記突起部が形成された面を内側にし、前記流路用溝と前記突起部の位置合わせを行って前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を重ねることで、前記突起部を前記流路用溝に嵌合させ、その状態で前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板に対して超音波を印加することで前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板の接合する面を溶融させ、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を加圧することで、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を接合することを特徴とするマイクロチップの製造方法。   A first resin substrate having a channel groove formed on the surface and a second resin substrate having a projection formed on the surface, the surface having the channel groove formed and the projection With the formed surface facing inward, the channel groove and the projection are aligned, and the first resin substrate and the second resin substrate are overlapped, whereby the projection is connected to the channel. The first resin substrate and the second resin substrate are fitted in the groove, and an ultrasonic wave is applied to the first resin substrate and the second resin substrate in this state. The first resin substrate and the second resin substrate are bonded by melting the surfaces to be bonded and pressurizing the first resin substrate and the second resin substrate. A manufacturing method of a microchip. 表面に流路用溝が形成された光透過性の第1の樹脂製基板と、表面に突起部が形成された光透過性の第2の樹脂製基板とを、前記流路用溝が形成された面と前記突起部が形成された面を内側にし、前記流路用溝と前記突起部の位置合わせを行って、光吸収剤を介して前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を重ねることで、前記突起部を前記流路用溝に嵌合させ、その状態で前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板に対してレーザを照射することで前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板の接合する面を溶融させ、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を加圧することで、前記第1の樹脂製基板と前記第2の樹脂製基板を接合することを特徴とするマイクロチップの製造方法。   The flow path groove is formed of a light transmissive first resin substrate having a flow path groove formed on the surface and a light transmissive second resin substrate having a protrusion formed on the surface. The surface on which the protrusion is formed and the surface on which the protrusion is formed are aligned, the channel groove and the protrusion are aligned, and the first resin substrate and the second through the light absorbent By overlapping the resin substrate, the protrusion is fitted into the channel groove, and in this state, the first resin substrate and the second resin substrate are irradiated with laser. The first resin substrate is obtained by melting a surface of the first resin substrate and the second resin substrate to be joined and pressurizing the first resin substrate and the second resin substrate. And a method of manufacturing a microchip, comprising bonding the second resin substrate. 前記流路用溝の深さDと前記突起部の高さHは、深さD>高さHの関係が成立することを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   3. The micro of claim 1, wherein a relationship of depth D> height H is established between the depth D of the channel groove and the height H of the protrusion. Chip manufacturing method. 前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向において一定であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   4. The microchip manufacturing method according to claim 1, wherein a width W of the channel groove is constant in a depth direction of the channel groove. 5. 前記流路用溝の少なくとも一部分の幅は、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   4. The microchip according to claim 1, wherein a width of at least a part of the channel groove is gradually narrowed in a depth direction of the channel groove. 5. Manufacturing method. 前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の高さ方向において一定であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   6. The microchip manufacturing method according to claim 1, wherein a width L of the protrusion in the width direction of the flow path groove is constant in a height direction of the protrusion. Method. 前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   6. The micro of any one of claims 1 to 5, wherein a width L of the protrusion in the width direction of the channel groove is gradually narrowed toward the tip of the protrusion. Chip manufacturing method. 前記突起部は平面状の側面を有し、幅Lが前記先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項7に記載のマイクロチップの製造方法。   The method of manufacturing a microchip according to claim 7, wherein the protrusion has a flat side surface, and the width L gradually decreases toward the tip. 前記突起部は曲面状の側面を有し、幅Lが前記先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項7に記載のマイクロチップの製造方法。   The method of manufacturing a microchip according to claim 7, wherein the protrusion has a curved side surface, and the width L gradually decreases toward the tip. 前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の高さ方向において一定であり、前記流路用溝の最大の幅と、前記突起部の幅Lとがほぼ等しいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   The width W of the channel groove is gradually narrowed in the depth direction of the channel groove, and the width L of the protrusion in the width direction of the channel groove is the width of the protrusion. 4. The microchip according to claim 1, wherein the microchip is constant in a height direction, and a maximum width of the flow path groove is substantially equal to a width L of the protrusion. 5. Production method. 前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向において一定であり、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅Wと前記突起部の最大の幅とがほぼ等しいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   The width W of the flow path groove is constant in the depth direction of the flow path groove, and the width L of the protrusion in the width direction of the flow path groove gradually increases toward the tip of the protrusion. 4. The method of manufacturing a microchip according to claim 1, wherein a width W of the channel groove is substantially equal to a maximum width of the protrusion. 5. 前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   The width W of the channel groove is gradually narrowed in the depth direction of the channel groove, and the width L of the protrusion in the width direction of the channel groove is the width of the protrusion. 4. The method of manufacturing a microchip according to claim 1, wherein the microchip is gradually narrowed toward the tip. 前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向において一定であり、前記突起部は曲面状の側面を有し、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の幅Wと、前記突起部の最大の幅とがほぼ等しいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   The width W of the channel groove is constant in the depth direction of the channel groove, the projection has a curved side surface, and the width of the projection in the width direction of the channel groove L is gradually narrowed toward the tip of the protruding portion, and the width W of the channel groove and the maximum width of the protruding portion are substantially equal. 4. The method for producing a microchip according to any one of 3 above. 前記流路用溝の幅Wは、前記流路用溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっており、前記突起部は曲面状の側面を有し、前記流路用溝の幅方向における前記突起部の幅Lは、前記突起部の先端に向かって徐々に狭くなっており、前記流路用溝の最大の幅と、前記突起部の最大の幅とがほぼ等しいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。   The width W of the channel groove is gradually narrowed in the depth direction of the channel groove, the protrusion has a curved side surface, and the width direction of the channel groove is The width L of the protruding portion is gradually narrowed toward the tip of the protruding portion, and the maximum width of the channel groove and the maximum width of the protruding portion are substantially equal. The method for manufacturing a microchip according to any one of claims 1 to 3.
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