JP2010522329A

JP2010522329A - 欠陥のある部品あるいはアセンブリを製造中にマーキングするための磁気インク

Info

Publication number: JP2010522329A
Application number: JP2009554589A
Authority: JP
Inventors: マクラウド，スコット
Original assignee: Quidel Corp
Current assignee: Quidel Corp
Priority date: 2007-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2010-07-01
Also published as: US8494787B2; KR20100015441A; EP2130035A1; WO2008115582A1; CA2681477A1; US20080262644A1

Abstract

本方法は、欠陥のある部品あるいはアセンブリを製造中にマーキングするための、磁気インクの使用に関する。これによって、欠陥が製品内に伏在する、あるいは隠れている場合であっても、製造後の製品で欠陥のある部品あるいはアセンブリを検出させることが可能である。

Description

（関連出願に対する相互参照）
この出願は、２００７年３月２１日に提出された、米国暫定特許出願第６０／９１９，３６６号における利益を主張し、参照することにより、その全体を本明細書に組み込む。

（技術分野）
本方法は、欠陥のある部品あるいはアセンブリを製造中にマーキングするための、磁気インクの使用に関連する。これにより、欠陥が製品内に伏在する、あるいは隠れている場合であっても、製造後に、製品内における欠陥のある部品あるいはアセンブリを検出することが可能となる。本方法は、特に積層製品におけるリールツーリール方式の製造などの、連続的な製造プロセスにおいて特に有用である。

小型の電子機器および他のデバイス（あるいはその構成要素）は、従来、ルーズパーツ方式で製造され、アセンブルされてきた。しかしながら、高速の装置をもってしても、各々の部品を個別に取り扱うことは、非効率的であった。これらの非効率的な製造方法は、完全に自動化された、手作業の不要な製造プロセスに取って代わられつつある。

新しい製造方法には、リールツーリール方式のプロセスがある。このプロセスは、送りリールおよび巻き取りリールを使用しており、これにより、連続的でインデックス付けされたキャリアストリップを制御している。それには、たとえばアセンブリラインに沿った異なるステーションにおいて、取り扱いおよびアセンブルを行うために、構成要素が取り付けられている。この連続的なストリップは、モニターがステーションと巻き取りリールとの間に十分なたるみを検知したときに、巻き取りリールに自動的に巻き取られる。該キャリアストリップは、ワイヤーあるいはケーブルを含む、金属製、複合材料製あるいはポリマー製のストリップであってもよい。完成した部品、アセンブルされた部品、あるいは前段階の部品を、巻き取りリールに付けたままで、あるいは、梱包および配送のためにキャリアストリップから取り外して、エンドユーザまたは顧客に配送することが可能である。このような製造技術は、特に、ＩＣ、ディスクリート電子デバイス、ＤＩＰスイッチ、およびコネクタなどの電子部品、および、この明細書において後に説明するような、積層型の分析デバイスに非常に適している。

リールツーリール方式の製造は、多くの場合、確立した技術およびプロセスを、利便性およびコスト削減に関してより高いレベルに引き上げる。リールツーリール方式の製造における利点としては、自動化された構成要素の取り扱い、より低い生産コスト、より大きい容量スループット、より少ないプロセスエラー（より高い再現性および品質）、および、アセンブリの容易さと速度とに関する一貫性のある部分方位が挙げられる。

リールツーリール方式の製造においては、品質管理が最も重要である。多くの場合、ストリップに取り付けられた個々の製品を、１００％に至るまで検査するために、カメラが使用されている。該カメラは、部品の表面、形状、位置、寸法、および／または重要な機能の有無をチェックすることが可能である。しかしながら、欠陥を検出する能力は、直接には、製品における欠陥のあるアセンブリを廃棄する能力になるわけではない。欠陥のあるアセンブリを除去するために、リールツーリール方式の製造を中断することは、高速の製造プロセスを使用する目的を頓挫させる。したがって、欠陥のあるアセンブリは、多くの場合、ストリップ上に残り、製造プロセスの終わりに、検出され、摘出される。残念なことに、アセンブリ内の欠陥には、完成品においては検出することの困難なものもあり、特に、たとえば構成要素が積層されているために、最終製品あるいは製品の構成要素内に隠れている、あるいは物理的にアクセスすることさえできない、複数の層あるいは中間アセンブリから製品が構成されている場合がある。ストリップ上のインデックスマークは、廃棄されるべき欠陥のある部品を後で識別するために、役に立つ可能性がある。しかしながら、このようなインデックスマークは、良好な製品を廃棄してしまうことを回避するため、および欠陥のある製品が消費者にわたることを回避するために、信頼性のあるものでなければならない。さらに、同じインデックスマークに複数の部品が対応している場合には、欠陥のある部品の除去を確実にするために、多数の部品を廃棄しなければならない可能性もある。

製造中に検出された欠陥のあるアセンブリを、個別にマーキングして、該マーキングが、アセンブリあるいは製品内に隠れている場合であっても、製造における後の段階において検出することを可能とするための方法が必要とされている。

関連技術において前述した実施例、およびそれに関連する制限は、説明を意図したものであって、限定を意図したものではない。関連技術における他の制限については、この明細書を読み、図面を検討すれば、当業者には明らかになるであろう。

以下に記載され説明される、後述の態様および実施形態は、例示的、かつ説明的であることを意図したものであり、範囲を制限するものではない。

１つの態様においては、製造の最終製品内における欠陥のあるアセンブリを検出するための方法であって、該欠陥が製造中に識別され、さらに、該欠陥のあるアセンブリが、前記最終製品内に実質的に隠れている方法は、
（ａ）製造中に、アセンブリ内の欠陥を識別するステップと、
（ｂ）製造中に、磁気インクによって欠陥のあるアセンブリをマーキングするステップと、
（ｃ）最終製品内の前記磁気インクを検出するステップと、
（ｄ）このようにマーキングされた欠陥のある製品を分離するステップと、を含んでおり、
前記磁気インクにより、製造の最終製品内に実質的に隠れている欠陥のあるアセンブリの検出を可能とする方法、が提供される。

実施形態によっては、製造の最終製品が、積層型のデバイスである。ある実施形態では、前記欠陥が、前記積層型のデバイスにおける層にあり、この層が、前記最終製品内に実質的に隠れている。特定の実施形態では、欠陥は、互いの相関的な材料の整列あるいは配置内についての欠陥、および／または積層型のデバイス、特に分析デバイスの材料構成要素上における試薬の沈着である。

実施形態によっては、リールツーリール方式のプロセスを使用して、製造が実施される。実施形態によっては、前記欠陥が、製造中に前記アセンブリを視覚的に検品するためのカメラを使用して識別される。ある実施形態では、前記アセンブリに磁気インクをスプレーすることによって、マーキングが実施される。

実施形態によっては、前記アセンブリに磁気インクをスポッティングすることによって、前記マーキングが実施される。

実施形態によっては、製造の最終製品が、分析デバイスである。

実施形態によっては、前記分析デバイスが、積層されたテストストリップを基盤とする分析デバイスである。

他の態様においては、実質的に隠れている磁気インクのマークを含む、製造の製品が提供される。

上述した例示的な態様および実施形態に加えて、図面を参照すること、および下記の記述を研究することによって、さらなる態様および実施形態が明らかになるであろう。

（詳細な説明）
Ｉ．定義
本明細書で使用される場合、「欠陥がある」とは、不備があるか、あるいは不完全であり、そのために、部品あるいはアセンブリが、その本来の目的の全てあるいは一部に関して不適切である、あるいは許容できないことを意味する。「欠陥がある」とは、壊れている、傷がついている、ゆがんでいる、正しく位置合わせされていない、動作しない、などの用語を含んでいる。欠陥は、構造的な、機能的な、あるいは美観的なものである可能性がある。

本明細書で使用される場合、「製造中に」とは、たとえばリールツーリール方式の操作あるいは他のアセンブリラインプロセスなどの、連続的な製造プロセスの過程で、ということを意味し、該部品あるいはアセンブリは、典型的には、ステップ間の遅延が最小化されている、連続的な操作あるいは手順によっている。

本明細書で使用される場合、連続的な製造プロセスの最終製品あるいは中間製品の部品あるいはアセンブリに関する、「実質的に隠れている」とは、部品あるいはアセンブリが最終製品内に隠れている、あるいはよく見えないために、その部品あるいはアセンブリに付けられた目に見えるマークを、最終製品において検出することが困難あるいは不可能であることを意味している。実質的に隠れているとは、最終製品に組み込まれる前の部品あるいはアセンブリの可視性あるいはアクセス可能性と比較して、完全に隠れていること、９９％だけ隠れていること、９５％だけ隠れていること、９０％だけ隠れていること、を包含しており、さらに、８０％だけ隠れていることを包含している。

本明細書で使用される場合、「製造の最終製品」あるいは同様の用語は、たとえばリールツーリール方式の製造などの連続的な製造プロセスの最終結果を意味している。最終製品は、アセンブリラインのように実質的に中断されていないプロセスの最終結果である。最終製品が、複数の連続的な製造ステップを必要とする場合、または異なる連続的な製造ステップからの構成要素を結合する場合、製造の最終製品は、連続的な製造ステップの１つによって得られる各々の中間体、または自動化された連続的なプロセスによって複数の構成要素がさらに結合される場合に結果として生じる結合された製品、のいずれかあるいは双方を意味する。

本明細書で使用される場合、「分析デバイス」という用語は、サンプル、好ましくは生体サンプルに対する分析を実行するためのデバイスであって、好ましくは、サンプル中における目標物質の有無あるいは量を検出するデバイスを意味する。分析デバイスの実施例は、横方向（あるいは縦方向）流動型の分析デバイスを含むが、これに限られるわけではない。なお、この分析デバイスは、１つ以上の多孔質材料を備えているテストストリップを備えており、この多孔質材料は、サンプルと接触したときに、テストストリップ内で、テストストリップを横切って、および／またはテストストリップ上で、サンプルの横方向（あるいは縦方向）の流動を可能とする。さらに、このテストストリップは、このような多孔質材料の一部上、および／またはその内部に沈着された試薬を備えており、これにより、流動サンプルが前記試薬に接触して、目標物質の有無および／または品質を示す反応を引き起こすようになっている。場合によっては、たとえば縦方向流動型（あるいはディップスティック型）のデバイスでは、分析デバイスは、容器内のサンプルに挿入されて（たとえば「浸されて」）おり、テスト結果を提示するために、テストストリップがサンプルから突き出ている。前記したデバイスの例としては、ＱｕｉｃｋＶｕｅ（登録商標）ＩｎｆｌｕｅｎｚａＡ＋Ｂ（ＱｕｉｄｅｌＣｏｒｐ．，ＳａｎＤｉｅｇｏ，ＣＡ）が挙げられる。横方向流動を採用している例示的な分析デバイスとしては、ＱｕｉｃｋＶｕｅ（登録商標）Ｏｎｅ−ＳｔｅｐｈＣＧＣｏｍｂｏＴｅｓｔ（ＱｕｉｄｅｌＣｏｒｐ．，ＳａｎＤｉｅｇｏ，ＣＡ）が挙げられる。

本明細書で使用される場合、「欠陥の識別」という用語は、部品あるいはアセンブリ内における不備あるいは不完全性の存在を、探出、暴露、発見、あるいは判定することを意味する。この不備あるいは不完全性は、部品あるいはアセンブリの機能にとって極めて重要なものである場合があり、また表面的なものである場合がある。不備あるいは不完全性の例としては、不完全な鋳造あるいは成形、不適切なアセンブリ、構成要素の欠落あるいは不備、部品の不整合、プロセス残渣、外部汚染、等を挙げられるが、これらに限定されるわけではない。該識別は、高速度カメラを用いて、部品あるいはアセンブリの生成品、重要な寸法、もしくはたとえば光学密度などのパラメータを測定することによって、部品あるいはアセンブリの質量を測定することによって、または正しい（すなわち欠陥のない）部品から欠陥のある部品を識別することを可能とする他の任意の手段によって、視覚的に実行することが可能である。

本明細書で使用される場合、「マーキング」という用語は、たとえば欠陥のない部品あるいはアセンブリから欠陥のある部品あるいはアセンブリを識別するための、特徴のある外観を添付することを意味する。好ましい実施形態では、たとえば、線、くねった線、走り書き、ドット、しみ、あるいは他のマークの形状で、欠陥のある部品あるいはアセンブリに対して磁気インクを塗布することによって、マーキングが生成される。

本明細書で使用される場合、「磁気インク」は、銀行小切手に口座番号をエンコードする磁気インク文字認識（ＭＩＣＲ）文字をプリントするために使用されるような、磁気的に検出可能なインクである。磁気インクは、一般的に、微細な強磁性ナノ粒子（たとえば、マグネタイト、ヘマタイト、あるいは、Ｆｅ²⁺あるいはＦｅ³⁺原子を含んでいる他の化合物など）から構成される、フェロ流体を含んでいる。フェロ流体は、凝集を少なくするために、オレイン酸、水酸化テトラメチルアンモニウム、クエン酸、大豆レシチンなどの界面活性剤を含んでもよい。大部分のフェロ流体は、実際には、常磁性体であり、すなわち、これらは、磁場に反応したときだけ磁性体となる。本方法では、真の強磁性流体および常磁性流体の双方を使用してもよい。磁気インクの存在は、当該技術において知られている標準的なデバイスである磁気チェッカーを使用することによって判断することが可能である。磁性流体は、Ａｌｂｒｅｃｈｔ，Ｔ．ｅｔａｌ．（１９８５）ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＡ：ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ６５：２１５−２２０によって最初に記述された。

本明細書で使用される場合、「欠陥のある部品あるいはアセンブリの分離」あるいは同様の表現は、欠陥のない部品あるいはアセンブリから欠陥のある部品あるいはアセンブリを隔離あるいは分離すること、または欠陥のない部品あるいはアセンブリを備えている製品から、欠陥のある部品あるいはアセンブリを備えている製品を分離することを意味する。分離は、欠陥のある部品あるいはアセンブリの検出後、いつでも実行することが可能であり、好ましくは、連続的な製造プロセスあるいはステップの完了後における、都合のよい時間に実行され、これにより、欠陥のある部品あるいはアセンブリを分離するために必要なダウンタイムを、最小化することができる。分離された欠陥のある部品あるいはアセンブリは、廃棄してもよいし、あるいは、欠陥の性質をよりよく理解し、および／または、その／それらの発生を防止あるいは最小化するために、さらなる検査を行ってもよい。

ＩＩ．概説
本方法は、製造された製品における、欠陥のある部品あるいはアセンブリを検出するための方法である。本方法は、欠陥のある部品あるいは製品が隠れている、あるいはよく見えない、連続的な製造プロセスによって得られる中間製品あるいは最終製品における、欠陥のある部品あるいはアセンブリを検出するために、特に有用である。この問題は、連続的な製造プロセスによって形成される部品あるいはアセンブリが、より大きな構成要素内にアセンブルされ、検査あるいは除去のためにアクセスできなくなる場合に、高い頻度で生じる。

特に、本方法は、製造中に識別される欠陥のある部品あるいはアセンブリが、製造後の都合のよい時間に検出することが可能な磁気インクによって、マーキングされるようになっている。この磁気インクは、マーキングされた欠陥のある部品あるいはアセンブリが、伏在する、隠れている、よく見えない、あるいは従来の検出方法ではアクセスできない場合であっても、検出することの可能なものである。

本方法の好ましい実施形態について、以下に説明する。さらなる実施形態は、この説明から明らかになるであろう。

ＩＩＩ．部品あるいはアセンブリ内の欠陥を検出するための方法
アセンブリラインあるいは関連する製造スキーム上における、欠陥のある製品の検出は、一般的に、「欠陥スキャナー」として知られている種類の機器によって実行される。これらの機器は、マイクロプロセッサデバイスを利用して、自動的に表面をスキャンし、欠陥の位置を記録する。このデバイスは、手動あるいは自動の欠陥検査ステーションによって使用するための、「欠陥マップ」を生成する。このステーションでは、欠陥のある部品あるいはアセンブリ（あるいはそれを有する製品）は、検出され、廃棄される。

スキャナーは、通常、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、および、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサを含むがこれに限らない、光学デバイスである。これらの技術は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、光学スキャナー、ファクシミリ装置、およびロボット工学などの、撮像デバイスにおいて広く用いられている。スキャナーは、フィラメントランプおよびガス放電ランプのような、従来のインコヒーレント光源、あるいは、短波長レーザのようなコヒーレント光源を使用することができる。これらの方法を実行するための検査方法の実施例、ならびに装置および電気回路の実施例は、さまざまな米国特許に記載されており、これらには、とりわけ、米国特許第４，２４７，２０３号、米国特許第４，５３２，６５０号、米国特許第４，５７９，４５５号、米国特許第４，８０５，１２３号、米国特許第４，９２６，４８９号、米国特許第５，６１９，４２９号、米国特許第５，８６４，３９４号、米国特許第５，６９９，４４７号、米国特許第５，８２５，４８２号、米国特許第７，１３３，５４８号、および、米国特許第６，９５２，４９１号が含まれる。これらの特許の開示は、参照することにより、本明細書に組み込まれる。

ＩＶ．欠陥のある部品およびアセンブリをマーキングする方法
スキャナーを用いて欠陥を識別した後、製造後においてそれらの検出を容易にするために、欠陥のある部品あるいはアセンブリに対し、磁気インクが塗布される。磁気インクは、はけ塗り、吹きつけ、およびロール塗布などの従来の塗布方法によって、ならびに従来の接触印刷、空気噴霧スプレー、空気補助スプレー、エアレススプレー、大容量低圧力スプレー、空気補助エアレススプレー、連続的なインクジェットプリント、バイナリプリント、および、レーザープリントを含む印刷方法によって、塗布することが可能であり、これらの全ては、当該技術において既知である。製造手順における最終製品あるいは中間製品内において、欠陥のあるアセンブリが隠れている、伏在する、あるいはアクセス不能な場合であっても、欠陥のあるアセンブリの検出を可能とするために、十分な量の磁性流体が塗布される。

磁気インクは、一般的に、微細強磁性ナノ粒子（たとえば、マグネタイト、ヘマタイト、あるいは、Ｆｅ²⁺あるいはＦｅ³⁺原子を含んでいる別の化合物など）を含む、フェロ流体を含んでいる。磁性材料は、一般的に、液体キャリア内にけん濁されている。この液体キャリアは、フェロ流体と称することの可能なコロイド状の磁性流体を形成するために、任意選択的に、分散剤、界面活性剤、顔料、バインダー樹脂、可塑剤、軟化剤、樹脂耐候性改良剤、および充填剤の組み合わせからなる。

前記した液体キャリアは、（ｉ）たとえばヘプタン、デカン、鉱油、ケロシンなどの脂肪族炭化水素のような非極性の溶媒、（ｉｉ）たとえば四塩化炭素、トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素溶剤、（ｉｉｉ）たとえばベンゼン、トルエンなどの芳香族溶剤、を含む非水溶性の溶媒であってもよい。この液体キャリアは、任意選択的に少量の有機溶媒を有する、水性溶媒としてもよい。磁気インク内の１つ以上の構成要素の溶解度を増加するため、および／または、凝集作用を減じるために、界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤は、オレイン酸、水酸化テトラメチルアンモニウム、クエン酸、大豆レシチンなどを含む。

フェロ流体用の有機液体キャリアについては、たとえば米国特許第４，４３０，２３９号、米国特許第４，４１６，７５１号、米国特許第４，６０４，２２２号、米国特許第４，６８７，５９６号、米国特許第４，７３２，７０６号、米国特許第４，８６７，９１０号、および米国特許第５，０８５，７８９号に記載されている。水性のキャリア流体については、たとえば米国特許第３，９９０，９８１号、米国特許第４，４１６，７５１号、米国特許第５，２４０，６２６号、および米国特許第５，８４３，５７９号に記載されている。

大部分のフェロ流体は、実際には、常磁性体、すなわち、磁場に反応したときだけ磁性体となる。真に磁性を有するフェロ流体は、比較的に不安定になりがちである。本方法では、真の強磁性流体および常磁性流体の双方を使用することができる。

Ｖ．磁気インクを検出する方法
磁気インクは、当該技術において標準的なデバイスである磁気センサ（あるいはチェッカー）を使用することによって、検出することが可能である。このようなセンサには、一般的に、ホール素子、磁気抵抗（ＭＲ）素子、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、および／または、フラックスゲート素子を含む。例示的な磁気センサが、たとえば米国特許第４，５１８，９１９号、米国特許第４，６３９，８０７号、米国特許第４，７０９，２０８号、米国特許第４，９８８，８５０号、米国特許第５，２０１，３９５号、および米国特許第６，３２３，６３４号に記載されている。

磁気センサは、製造プロセスから得られる最終製品および中間製品に組み込まれている、欠陥のある部品あるいはアセンブリにマーキングされた、磁気インクを検出するために使用される。磁気センサは、製造中に部品あるいはアセンブリが通過する経路に沿って、配置してもよい。これにより、欠陥のある部品あるいはアセンブリは、自動的に検出される。１つの実施例では、欠陥のある部品およびアセンブリは、リールツーリール方式のプロセス等の連続的な製造プロセスの終わりにおいて検出される。

あるいは、欠陥のある部品上における磁気インクのマーキングを、手動で、たとえば、携帯型の磁気センサ、あるいは同様の磁気センサを用いることによって、検出してもよい。

ＶＩ．欠陥のある部品あるいはアセンブリを分離する方法
欠陥のある部品あるいはアセンブリを分離するための方法は、全体的に欠陥検査として知られているプロセスを含んでいる。欠陥検査は従来、上述の欠陥マップを使用して、手動的あるいは自動的に実行される。製品の数量が限られている場合、および／または、複合的な検査が要求されている場合には、手動的な検査が好ましい場合もある。

自動欠陥評価（ＡＤＣ）は、半導体およびマイクロプロセッサの製造において、よく知られており、ここで、従来の白色光顕微鏡を基盤とする検査ステーションが、ＡＤＣシステムに置き換えられている。ＡＤＣシステムは、欠陥マップに基づいて、欠陥の疑いがある各ウエハを自動的に取り込み、そのウエハにおける関連性のある部分のデジタル画像を取得し、場合によっては、さらに欠陥の特性を明らかにする。完全に自動化されたシステムでは、欠陥のある部品あるいはアセンブリは、廃棄するため、あるいはさらなる分析のために、欠陥のない部品から物理的に分離される。製品の価値が低い場合、および／または、スループットが高い場合には、さらなる検査を経ることなく、欠陥のある部品あるいはアセンブリを直ちに分離するために、欠陥マップを使用することも可能である。

本方法の場合には、製造プロセスの最終製品あるいは中間製品内の磁気インクを検出し、その後、廃棄あるいはさらなる分析のために欠陥のある部品あるいはアセンブリを物理的に分離することによって、欠陥検査を実行してもよい。あるいは、欠陥のある部品あるいはアセンブリを後で分離するための欠陥マップを作成するために、磁気インクを含んでいる欠陥のある部品あるいはアセンブリの位置に関連するデータを使用してもよい。従来の欠陥マップ、すなわち、スキャナーから得られたデータを使用して作成されたマップを、欠陥のある製品あるいはアセンブリ（あるいは、このような欠陥のある製品あるいはアセンブリを含んでいる、最終製品あるいは中間製品）を追跡あるいは突き止めるために、磁気センサと組み合わせて使用してもよい。しかしながら、磁気インクを使用することにより、スキャナーによって作成された従来の欠陥マップに頼ることなく、欠陥のある部品あるいはアセンブリを直接に検出することが可能であるため、従来の欠陥マップは、磁気センサと組み合わせての使用に必要ではない。

ＶＩＩ．本方法の利点
本方法は、欠陥のある部品あるいはアセンブリが、連続的な製造プロセスにおける最終製品あるいは中間製品の内部に完全にあるいは部分的に伏在する、隠れている、あるいは埋め込まれている場合であっても、マーキングされた欠陥のある部品あるいはアセンブリを検出することが可能である。この方法以前には、このような欠陥のある部品あるいはアセンブリは、（ｉ）これらがアクセス可能であるうちに、すなわち、最終製品（あるいは中間製品）にアセンブリされる前に、または（ｉｉ）アクセス可能なうちに識別され、さらにその後、たとえば欠陥マップを使用して、最終製品あるいは中間製品と関連づけられる必要があった。最初のケースでは、欠陥のある部品あるいはアセンブリを、連続的な製造プロセスの終わりにおいてアクセス可能にしておく必要があり、これが、連続的で実質的に中断されない方法によって実行することの可能な、ステップの数を制限している。２番目のケースでは、欠陥のある部品あるいはアセンブリを含んでいる最終製品あるいは中間製品の分離が、欠陥のある部品あるいはアセンブリを後で発見して分離することが可能であることを保証するための、信頼に足るインデックスシステムと組み合わせた、スキャナーのデータから作成された欠陥マップの正確さに依存している。

欠陥のある、伏在する、または隠れている欠陥部分を検出する能力とは、欠陥のある部品あるいはアセンブリ、またはこれらを含んでいる製品を検出かつ分離するために製造プロセスを中断することが必要となる前に、より多くの製造ステップを実行することが可能である、ということを意味する。磁気センサを使用して欠陥のある部品およびアセンブリを検出する能力は、さらに、欠陥マップおよびインデックスメカニズムに対する依存性を排除する。磁気インクを使用することにより、欠陥マップが失われる、あるいはインデックスシステムが機能しない場合であっても、欠陥のある部品およびアセンブリを識別することが可能となる。

本方法は、アセンブリラインを基盤とする製造プロセスであって、欠陥のある部品あるいはアセンブリを分離するために製造プロセスを中断することが望ましくない製造プロセスのほとんどすべてにおいて、欠陥を検出するために使用するために有用である。アセンブリラインを基盤とする製造プロセスは、半導体および集積回路（ＩＣ）産業において広く用いられており、さらに分析デバイス、特に積層されたテストストリップを基盤とする、横方向（あるいは縦方向）流動型の分析デバイス）の製造においても、有用である、リールツーリール方式の製造を含んでいる。

本方法の例示的な使用には、たとえば材料の層から形成されている部品あるいはアセンブリ内の欠陥があるマイクロ流体回路の検出に使用される。特定の実施例では、スキャナー（たとえば、高速度カメラ）が、材料層における欠陥を識別する。この欠陥は、マイクロ流体デバイスの部品あるいはアセンブリ内に、不適切な寸法の通路あるいは毛細管（あるいは他の欠陥）をもたらすものである。欠陥のある部品あるいはアセンブリ（あるいはこれらを含んでいる最終製品）が、さらなる分析あるいは単純に廃棄されるために分離されたときに、該部品あるいはアセンブリは、磁気センサによるその後の検出のために、磁気インクによってマーキングされる。磁気インクを使用することにより、欠陥のある層が、たとえば同じ連続的な製造プロセス中に付加された追加的な層によって伏在する、または隠れている場合であっても、欠陥を検出することが可能となる。

本方法のさらなる例示的な使用は、横方向流動型あるいは縦型（ディップスティック型）の免疫学的分析デバイスのような、積層されたテストストリップを基盤とする分析デバイスの欠陥のある構成要素を検出することを目的とするものである。このようなデバイスは、当該技術においてよく知られているものであり、たとえばＬａｍｂｏｔｔｅらによる米国特許第７，１７９，６５７号、Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒらによる米国特許第７，１４４，７４２号、Ｐｒｏｎｏｖｏｓｔらによる米国特許第６，６５６，７４４号、およびＬａｍｂｏｔｔｅらによる国際特許公開公報第２００５／０３１３５５号、ならびにＱｕｉｃｋＶｕｅ（登録商標）ＩｎｆｌｕｅｎｚａＡ＋Ｂ（ＱｕｉｄｅｌＣｏｒｐ．，ＳａｎＤｉｅｇｏ，ＣＡ）、およびＱｕｉｃｋＶｕｅ（登録商標）Ｏｎｅ−ＳｔｅｐｈＣＧＣｏｍｂｏＴｅｓｔ（ＱｕｉｄｅｌＣｏｒｐ．，ＳａｎＤｉｅｇｏ，ＣＡ）などの、市販の迅速診断デバイスを参照されたく、これらのそれぞれは、参照することによって、本明細書に全体として組み込まれる。

積層されたテストストリップを基盤とする分析デバイスは、手作業によるアセンブリによって製造してもよいが、リールツーリール方式の製造のような、自動化された連続的な製造プロセスを使用して製造することが好ましい。例示的な自動化された連続的なプロセスにより製造される場合、構成材料が、一方のリールから解きほぐされ、この構成材料に対して、所望の量だけ、かつ材料上の所望の位置に、試薬が塗布される（たとえば、プリントやスプレーなどによる）。そして、材料の操作が完了した時点で、この構成材料が他方のリールに巻き直される。次に、自動化された連続的なプロセスによって、異なる構成材料からなるリールが、テストストリップへとアセンブルされる。これにより、複数の構成要素が、互いに重なりあう、および／または、こうした構成物の１つ以上の表面で覆われた不透明な材料を備える。完成したテストストリップは、追加的に、不透明あるいは部分的に不透明な筐体内に自動的に配置、および／または不透明なパッケージ内に自動的に梱包してもよい。

連続的な製造プロセスに沿って、検品ポイントが、たとえばスキャナー、カメラ、あるいは他の光学デバイスを、磁気インクのマークを塗布するための手段とともに、かつ該手段と通信して、アセンブリのライン内に設置することによって設定される。このような検品ポイントは、欠陥のある構成物のライン上での識別を可能とし、かつそのような欠陥のある構成要素に対する前記磁気インクによるマーキングを可能とする。そして、このような欠陥のある部品は、製造プロセスにおける、製造完了後を含むが、これに限定されるわけではない、都合のよい時点で、欠陥のない部品から識別され、隔離される。

以上、複数の例示的な態様および実施形態が説明されてきたが、当業者は、ある種の改造、置換、追加、およびこれらの副次的な組み合わせを認識するであろう。したがって、以下に添付されている特許請求の範囲、および、今後に導入される特許請求の範囲は、それらの本来の精神および範囲内にある、このような改造、置換、追加、および、これらの副次的な組み合わせの全てを含んでいると解釈されことが意図されている。

Claims

製造の最終製品内における欠陥のあるアセンブリを検出するための方法であって、前記欠陥が製造中に識別され、かつ前記欠陥のあるアセンブリが、前記最終製品内に実質的に隠れており、前記方法は、
（ａ）製造中に、アセンブリ内の欠陥を識別するステップと、
（ｂ）製造中に、磁気インクによって前記欠陥のあるアセンブリをマーキングするステップと、
（ｃ）最終製品内における前記磁気インクを検出するステップと、
（ｄ）このようにマーキングされた前記欠陥のある製品を分離するステップと、
を含み、
前記磁気インクが、製造の最終製品内に実質的に隠れている前記欠陥のあるアセンブリの前記検出を可能とする、方法。
前記製造の最終製品が、積層型のデバイスである、請求項１に記載の方法。
前記欠陥が、前記積層型のデバイスにおける層にあり、前記層が前記最終製品内に実質的に隠れている、請求項２に記載の方法。
前記欠陥が、前記積層型デバイスの前記層によって形成される、欠陥のある毛細管である、請求項３に記載の方法。
リールツーリール方式のプロセスを使用して製造が実施される、請求項１に記載の方法。
前記欠陥が、製造中に前記アセンブリを視覚的に検品するためのカメラを使用して識別される、請求項５に記載の方法。
前記アセンブリ上に磁気インクをスプレーすることによってマーキングが実施される、請求項１に記載の方法。
前記アセンブリ上に磁気インクをスポッティングすることによって前記マーキングが実施される、請求項１に記載の方法。
前記製造の最終製品が分析デバイスである、請求項１に記載の方法。
前記分析デバイスが、積層されたテストストリップを基盤とする分析デバイスである、請求項９に記載の方法。