JP2020138283A - Method for manufacturing fluid handling apparatus - Google Patents

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小野 航一
Koichi Ono
航一 小野
健 北本
Ken Kitamoto
健 北本
伸也 砂永
Shinya Sunaga
伸也 砂永
拓史 山内
Takushi Yamauchi
拓史 山内
里実 薮内
Satomi Yabuuchi
里実 薮内
祥太 ▲高▼松
祥太 ▲高▼松
Shota Takamatsu
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Abstract

To provide a method for manufacturing a fluid handling apparatus which can easily correct a diaphragm shape.SOLUTION: A fluid handling apparatus 100 includes a base plate 120, and a film 110 which is joined to one surface of the base plate 120 and includes a diaphragm 111. A method for manufacturing the fluid handling apparatus 100 includes: a process in which a first metal mold 11 having a recess 13 for the diaphragm 111, the film 110, the base plate 120, and a second metal mold 12 are laminated in this order; and a process in which gas is introduced into a space between the film 110 and the base plate 120 at positions facing the recess 13 with the film 110 interposed therebetween, or gas is sucked from a space between the recess 13 and the film 110, thereby bringing a part of the film 110 into contact with an inner surface of the recess 13 and molding the diaphragm 111.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流体取扱装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a fluid handling device.

近年、タンパク質や核酸などの微量な物質の分析を高精度かつ高速に行うために、流体取扱装置が使用されている。流体取扱装置は、分析に必要な試薬および試料の量が少なくてよいという利点を有しており、臨床検査や食物検査、環境検査などの様々な用途での使用が期待されている。流体取扱装置としては、複数の流路および複数のマイクロバルブを有しており、マイクロバルブを順次駆動させることで異なる種類の液体を順次送液できる流体取扱装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, fluid handling devices have been used in order to analyze minute amounts of substances such as proteins and nucleic acids with high accuracy and high speed. The fluid handling device has an advantage that the amount of reagents and samples required for analysis can be small, and is expected to be used in various applications such as clinical tests, food tests, and environmental tests. As a fluid handling device, there is known a fluid handling device that has a plurality of flow paths and a plurality of microvalves and can sequentially send different types of liquids by sequentially driving the microvalves (for example, a patent). Reference 1).

特許文献1には、基板と、フィルムと、回転可能な摺動部材とを有する流体取扱装置が記載されている。基板は、第1流路と、第2流路と、第1流路の一端および第2流路の一端に配置された隔壁とを有する。フィルムは、基板の反対側に向かって突出するように成形されたダイヤフラムを有しており、ダイヤフラムは、隔壁と対向するように基板上に配置されている。摺動部材は、凸部が形成された裏面をフィルムに向けて配置されている。 Patent Document 1 describes a fluid handling device having a substrate, a film, and a rotatable sliding member. The substrate has a first flow path, a second flow path, and partition walls arranged at one end of the first flow path and one end of the second flow path. The film has a diaphragm formed so as to project toward the opposite side of the substrate, and the diaphragm is arranged on the substrate so as to face the partition wall. The sliding member is arranged so that the back surface on which the convex portion is formed faces the film.

特許文献1に記載の流体取扱装置では、摺動部材を回転させて凸部によってダイヤフラムを押すことで、ダイヤフラムを隔壁に接触させて、第1流路と第2流路とを遮断することができる(マイクロバルブ閉)。一方、摺動部材をさらに回転させてダイヤフラムから凸部を離間させることで、ダイヤフラムと隔壁とを離間させて、第1流路と第2流路とを連通させることもできる(マイクロバルブ開)。 In the fluid handling device described in Patent Document 1, the diaphragm is brought into contact with the partition wall by rotating the sliding member and pushing the diaphragm by the convex portion, thereby blocking the first flow path and the second flow path. Yes (micro valve closed). On the other hand, by further rotating the sliding member to separate the convex portion from the diaphragm, the diaphragm and the partition wall can be separated from each other, and the first flow path and the second flow path can be communicated with each other (micro valve open). ..

また、特許文献1には、マイクロバルブだけでなくマイクロポンプも有する流体取扱装置も開示されている。マイクロポンプは、基板の平面上にフィルムのポンプ用ダイヤフラムを配置することで形成されている。ポンプ用ダイヤフラムは、平面視形状が円弧状となるように、かつ基板の反対側に向かって突出するように成形されている。 Further, Patent Document 1 also discloses a fluid handling device having not only a micro valve but also a micro pump. The micropump is formed by arranging a film pump diaphragm on a flat surface of a substrate. The diaphragm for a pump is formed so as to have an arcuate shape in a plan view and to protrude toward the opposite side of the substrate.

摺動部材を回転させて凸部によってポンプ用ダイヤフラムを押すことで、基板とポンプ用ダイヤフラムとの間の空間は、加圧状態または負圧状態となる。マイクロポンプは、この加圧状態または負圧状態を利用して流路内の流体を移動させる。 By rotating the sliding member and pushing the pump diaphragm by the convex portion, the space between the substrate and the pump diaphragm is in a pressurized state or a negative pressure state. The micropump utilizes this pressurized or negative pressure state to move the fluid in the flow path.

国際公開第2018/030253号International Publication No. 2018/030253

特許文献1に記載の流体取扱装置は、流路などが形成された基板と、ダイヤフラムなどを形成されたフィルムとを接合することで製造することが考えられる。この場合、フィルムのダイヤフラムは、ダイヤフラムの形状と相補的な形状を有する一対の金型でフィルムを挟み込むことで成形することが考えられる。しかしながら、このようなダイヤフラムの成形方法では、ダイヤフラムの形状を修正したい場合に、両方の金型の対応面をそれぞれ修正しなければならなかった。 The fluid handling device described in Patent Document 1 can be considered to be manufactured by joining a substrate on which a flow path or the like is formed and a film on which a diaphragm or the like is formed. In this case, it is conceivable that the diaphragm of the film is formed by sandwiching the film with a pair of molds having a shape complementary to the shape of the diaphragm. However, in such a method for forming a diaphragm, when it is desired to modify the shape of the diaphragm, it is necessary to modify the corresponding surfaces of both molds.

本発明の目的は、基板と、前記基板の一方の面に接合された、ダイヤフラムを含むフィルムとを有する流体取扱装置の製造方法であって、ダイヤフラムの形状の修正を容易に行うことができる流体取扱装置の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is a method for manufacturing a fluid handling device having a substrate and a film containing a diaphragm bonded to one surface of the substrate, and a fluid capable of easily modifying the shape of the diaphragm. The purpose is to provide a method for manufacturing a handling device.

本発明に係る流体取扱装置の製造方法は、基板と、前記基板の一方の面に接合された、ダイヤフラムを含むフィルムとを有する流体取扱装置の製造方法であって、前記ダイヤフラム用の凹部を有する第1金型と、前記フィルムと、前記基板と、第2金型とをこの順番で積層する工程と、前記フィルムを挟んで前記凹部と対向する位置における前記フィルムと前記基板との間の空間に気体を導入するか、または前記凹部と前記フィルムとの間の空間から気体を吸引することで、前記凹部の内面に前記フィルムの一部を接触させて前記ダイヤフラムを成形する工程とを含む。 The method for manufacturing a fluid handling device according to the present invention is a method for manufacturing a fluid handling device having a substrate and a film containing a diaphragm bonded to one surface of the substrate, and has a recess for the diaphragm. The step of laminating the first mold, the film, the substrate, and the second mold in this order, and the space between the film and the substrate at a position facing the recess across the film. This includes a step of forming the diaphragm by bringing a part of the film into contact with the inner surface of the recess by introducing a gas into the recess or sucking the gas from the space between the recess and the film.

本発明によれば、ダイヤフラムの形状を容易に修正できる流体取扱装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a fluid handling device that can easily modify the shape of a diaphragm.

図1A〜Cは、本発明の実施の形態1に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。1A to 1C are diagrams for explaining the manufacturing method of the fluid handling device according to the first embodiment of the present invention. 図2A、Bは、本発明の実施の形態1に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための他の図である。2A and 2B are other views for explaining the manufacturing method of the fluid handling device according to the first embodiment of the present invention. 図3A〜Cは、流体取扱装置の構成を示す図である。3A to 3C are diagrams showing the configuration of a fluid handling device. 図4A、Bは、変形例の流体取扱装置の構成を示す図である。4A and 4B are diagrams showing the configuration of a fluid handling device of a modified example. 図5A〜Cは、本発明の実施の形態2に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。5A to 5C are diagrams for explaining the manufacturing method of the fluid handling device according to the second embodiment of the present invention. 図6A、Bは、本発明の実施の形態2に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための他の図である。6A and 6B are other views for explaining the manufacturing method of the fluid handling device according to the second embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態に係る流体取扱装置の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a fluid handling device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[実施の形態1]
図1A〜C、図2A、Bは、本発明の実施の形態1に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。図1Aは、フィルム110と基板120とを金型10で挟み込んだときの平面図であり、図1Bは、図1Aに示されるA−A線の断面図であり、図1Cは、図1Aに示されるB−B線の断面図である。図2Aは、図1Aに示されるC−C線の第1工程における断面図であり、図2Bは、図1Aに示されるA−A線の第2工程における断面図である。
[Embodiment 1]
1A to 1C and 2A and 2B are diagrams for explaining a method of manufacturing a fluid handling device according to the first embodiment of the present invention. 1A is a plan view when the film 110 and the substrate 120 are sandwiched between the molds 10, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1A, and FIG. 1C is shown in FIG. 1A. It is sectional drawing of the BB line shown. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG. 1A in the first step, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1A in the second step.

本実施の形態に係る流体取扱装置の製造方法は、第1金型11および第2金型12を有する金型10を使用する。そこで、金型10を説明した後に、流体取扱装置100、200および流体取扱装置100、200の製造方法について説明する。 The method for manufacturing the fluid handling device according to the present embodiment uses a mold 10 having a first mold 11 and a second mold 12. Therefore, after explaining the mold 10, the manufacturing methods of the fluid handling devices 100 and 200 and the fluid handling devices 100 and 200 will be described.

(金型の構成)
図1A〜C、図2A、Bに示されるように、金型10は、第1金型11と、第2金型12とを有する。第1金型11と、第2金型12との間に、フィルム110および基板120が配置された状態でフィルム110の一部を変形させてダイヤフラム111を成形する。
(Mold configuration)
As shown in FIGS. 1A to 1C and 2A and 2B, the mold 10 has a first mold 11 and a second mold 12. The diaphragm 111 is formed by deforming a part of the film 110 with the film 110 and the substrate 120 arranged between the first mold 11 and the second mold 12.

第1金型11は、ダイヤフラム111用の凹部13を有する。第1金型11の形状は、第2金型12とともに、フィルム110および基板120を挟み込むことができれば特に限定されない。本実施の形態では、第1金型11の形状は、略直方体形状である。 The first mold 11 has a recess 13 for the diaphragm 111. The shape of the first mold 11 is not particularly limited as long as the film 110 and the substrate 120 can be sandwiched together with the second mold 12. In the present embodiment, the shape of the first mold 11 is a substantially rectangular parallelepiped shape.

凹部13は、フィルム110が配置される面に形成されている。凹部13は、フィルム110に成形されるダイヤフラム111と相補的な形状である。凹部13の形状は、成形するダイヤフラム111の形状に応じて適宜設計される。凹部13の平面視形状は、略円弧形状でもよいし、円形状でもよい。本実施の形態では、凹部13の平面視形状は、略円弧形状である。また、凹部13の幅方向の断面形状は、略円弧形状である。凹部13の内面には、第1空気孔14の一方の開口部が形成されていてもよい。第1空気孔14は、ダイヤフラム111がダイヤフラムポンプ133(図3参照)として機能しない領域(ダイヤフラム111が第1流路溝122および第2流路溝123と対向した領域)、または後述のダイヤフラムバルブ233として機能しない領域(ダイヤフラム211が隔壁244に接触しない領域)に形成されていることが好ましい。凹部13の内面に第1空気孔14の一方の開口部が形成されている場合、第1空気孔14の他方の開口部は、例えば第1金型11の側面に形成されている。 The recess 13 is formed on the surface on which the film 110 is arranged. The recess 13 has a shape complementary to the diaphragm 111 formed on the film 110. The shape of the recess 13 is appropriately designed according to the shape of the diaphragm 111 to be molded. The plan view shape of the recess 13 may be a substantially arc shape or a circular shape. In the present embodiment, the plan view shape of the recess 13 is a substantially arc shape. Further, the cross-sectional shape of the recess 13 in the width direction is a substantially arc shape. One opening of the first air hole 14 may be formed on the inner surface of the recess 13. The first air hole 14 is a region in which the diaphragm 111 does not function as a diaphragm pump 133 (see FIG. 3) (a region in which the diaphragm 111 faces the first flow path groove 122 and the second flow path groove 123), or a diaphragm valve described later. It is preferably formed in a region that does not function as 233 (a region in which the diaphragm 211 does not contact the partition wall 244). When one opening of the first air hole 14 is formed on the inner surface of the recess 13, the other opening of the first air hole 14 is formed, for example, on the side surface of the first mold 11.

第1金型11は、フィルム110および基板120を加熱可能に構成されていてもよい。フィルム110および基板120を加熱する方法は、特に限定されない。フィルム110および基板120を加熱する方法は、第1金型11が発熱することで直接的に加熱してもよいし、図示しない外部の加熱部により第1金型11を加熱することにより間接的に加熱してもよい。 The first mold 11 may be configured so that the film 110 and the substrate 120 can be heated. The method for heating the film 110 and the substrate 120 is not particularly limited. The method of heating the film 110 and the substrate 120 may be to directly heat the first mold 11 by generating heat, or indirectly by heating the first mold 11 by an external heating unit (not shown). May be heated to.

第2金型12は、第1金型11と対向して配置される。第2金型12の形状は、第1金型11とともに、フィルム110および基板120を挟み込むことができれば、特に限定されない。本実施の形態では、第2金型12の形状は、略直方体形状である。第2金型12の第1金型11と対向する面には、第2空気孔15の一方の開口部が形成されている。第2空気孔15は、例えば基板120に形成された貫通孔に対応する位置に開口してもよいし、流路溝に対向する位置に開口してもよい。第2空気孔15の他方の開口部は、例えば第2金型12の側面に形成されている。第2空気孔15の他方の開口部には、第2空気孔15に空気を送るためのポンプ16が接続されている。 The second mold 12 is arranged so as to face the first mold 11. The shape of the second mold 12 is not particularly limited as long as the film 110 and the substrate 120 can be sandwiched together with the first mold 11. In the present embodiment, the shape of the second mold 12 is a substantially rectangular parallelepiped shape. One opening of the second air hole 15 is formed on the surface of the second mold 12 facing the first mold 11. The second air hole 15 may be opened at a position corresponding to the through hole formed in the substrate 120, for example, or may be opened at a position facing the flow path groove. The other opening of the second air hole 15 is formed, for example, on the side surface of the second mold 12. A pump 16 for sending air to the second air hole 15 is connected to the other opening of the second air hole 15.

(流体取扱装置の構成)
次に、ダイヤフラム111を含むフィルム110を使用した流体取扱装置100について説明する。
(Configuration of fluid handling device)
Next, the fluid handling device 100 using the film 110 including the diaphragm 111 will be described.

図3A〜Cは、流体取扱装置100の構成を示す図である。図3Aは、流体取扱装置100の平面図であり、図3Bは、図3Aに示されるA−A線の断面図であり、図3Cは、図3Aに示されるB−B線の断面図である。 3A to 3C are diagrams showing the configuration of the fluid handling device 100. 3A is a plan view of the fluid handling device 100, FIG. 3B is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 3A, and FIG. 3C is a sectional view taken along line BB shown in FIG. 3A. is there.

図3A〜Cに示されるように、流体取扱装置100は、フィルム110および基板120から構成されており、基板120の一方の面にフィルム110が接合されている。基板120およびフィルムで囲まれた領域は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路となる。流体取扱装置100は、導入口131と、第1流路132と、ダイヤフラムポンプ133と、第2流路134と、排出口135とを有する。 As shown in FIGS. 3A to 3C, the fluid handling device 100 is composed of a film 110 and a substrate 120, and the film 110 is bonded to one surface of the substrate 120. The area surrounded by the substrate 120 and the film serves as a flow path for flowing a fluid such as a reagent, a liquid sample, a gas, or a powder. The fluid handling device 100 has an introduction port 131, a first flow path 132, a diaphragm pump 133, a second flow path 134, and a discharge port 135.

基板120は、透明な略矩形の樹脂基板である。基板120の厚さは、特に限定されないが、例えば1mm〜10mmである。基板120の材料は、特に限定されず、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。基板120の材料の例には、シクロオレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。 The substrate 120 is a transparent substantially rectangular resin substrate. The thickness of the substrate 120 is not particularly limited, but is, for example, 1 mm to 10 mm. The material of the substrate 120 is not particularly limited and may be appropriately selected from known resins and glass. Examples of materials for the substrate 120 include cycloolefin polymers, cyclic olefin copolymers, polyethylene terephthalates, polycarbonates, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polypropylene, polyethers, polyethylenes, polystyrenes, silicone resins and elastomers.

基板120には、第1貫通孔121と、第1流路溝122と、第2流路溝123と、第2貫通孔124とが形成されている。基板120の第1流路溝122および第2流路溝123が形成された面には、フィルム110が接合されている。第1流路溝122および第2流路溝123が形成された面にフィルム110が接合されることにより、第1貫通孔121は導入口131となり、第1流路溝122は第1流路132となり、第2流路溝123は第2流路134となり、第2貫通孔124は排出口135となる。 The substrate 120 is formed with a first through hole 121, a first flow path groove 122, a second flow path groove 123, and a second through hole 124. The film 110 is bonded to the surface of the substrate 120 on which the first flow path groove 122 and the second flow path groove 123 are formed. By joining the film 110 to the surface on which the first flow path groove 122 and the second flow path groove 123 are formed, the first through hole 121 becomes an introduction port 131, and the first flow path groove 122 becomes the first flow path. It becomes 132, the second flow path groove 123 becomes the second flow path 134, and the second through hole 124 becomes the discharge port 135.

フィルム110は、可撓性を有する透明な略矩形の樹脂製のフィルムである。フィルム110には、ダイヤフラム111が形成されている。ダイヤフラム111の平面視形状は、特に限定されない。本実施の形態では、ダイヤフラム111の平面視形状は、略円弧状である。フィルム110の厚みは、ダイヤフラムとして機能できれば特に限定されない。例えば、フィルム110の厚みは、30μm以上300μm以下である。また、フィルム110の材料も、特に限定されない。例えば、フィルム110の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。フィルム110の材料の例には、シクロオレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。フィルム110は、例えば熱圧着やレーザ溶着、接着剤などにより基板120に接合される。 The film 110 is a flexible, transparent, substantially rectangular resin film. A diaphragm 111 is formed on the film 110. The plan-view shape of the diaphragm 111 is not particularly limited. In the present embodiment, the plan view shape of the diaphragm 111 is substantially arcuate. The thickness of the film 110 is not particularly limited as long as it can function as a diaphragm. For example, the thickness of the film 110 is 30 μm or more and 300 μm or less. Further, the material of the film 110 is not particularly limited. For example, the material of the film 110 can be appropriately selected from known resins. Examples of materials for film 110 include cycloolefin polymers, cyclic olefin copolymers, polyethylene terephthalates, polycarbonates, methyl methacrylate, polyvinyl chloride, polypropylene, polyethers, polyethylenes, polystyrenes, silicone resins and elastomers. The film 110 is bonded to the substrate 120 by, for example, thermocompression bonding, laser welding, an adhesive, or the like.

フィルム110のガラス転移温度は、基板120のガラス転移温度未満である。フィルム110のガラス転移温度は、基板120のガラス転移温度よりも3℃以上低いことが好ましく、7℃以上低いことがより好ましい。フィルム110のガラス転移温度が基板120のガラス転移温度よりも3℃以上低いことにより、後述のダイヤフラム111を成形する工程において、フィルム110のみを確実に軟化できる。 The glass transition temperature of the film 110 is lower than the glass transition temperature of the substrate 120. The glass transition temperature of the film 110 is preferably 3 ° C. or higher, more preferably 7 ° C. or higher, lower than the glass transition temperature of the substrate 120. Since the glass transition temperature of the film 110 is 3 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the substrate 120, only the film 110 can be reliably softened in the step of forming the diaphragm 111 described later.

導入口131は、第1流路132の上流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。導入口131は、基板120に形成されている第1貫通孔121と、第1貫通孔121の一方の開口部を閉塞しているフィルム110とから構成されている。導入口131の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。導入口131の形状は、例えば、略円柱形状である。導入口131の幅は、例えば2mm程度である。 The introduction port 131 is a bottomed recess that is connected to the upstream end of the first flow path 132 and is open to the outside. The introduction port 131 is composed of a first through hole 121 formed in the substrate 120 and a film 110 that closes one opening of the first through hole 121. The shape and size of the introduction port 131 are not particularly limited, and can be appropriately designed as needed. The shape of the introduction port 131 is, for example, a substantially cylindrical shape. The width of the introduction port 131 is, for example, about 2 mm.

第1流路132は、導入口131とダイヤフラムポンプ133とを繋ぐ流路である。第1流路132は、基板120に形成されている第1流路溝122と、第1流路溝122を閉塞しているフィルム110とから構成されている。 The first flow path 132 is a flow path connecting the introduction port 131 and the diaphragm pump 133. The first flow path 132 is composed of a first flow path groove 122 formed on the substrate 120 and a film 110 that closes the first flow path groove 122.

ダイヤフラムポンプ133は、図外のロータリー部材と協働して、流体を導入口131から排出口135に移動させる。ダイヤフラムポンプ133は、ダイヤフラム111と、基板120の平面とにより構成されるポンプ流路136を有する。ダイヤフラム111は、基板120とは反対側に突出しており、平面視形状が略円弧状である。ポンプ流路136は、ダイヤフラム111と基板120との間に形成された、略円弧状に延在する空間であり、第1流路132および第2流路134を繋ぐ。ポンプ流路136の上流端は、第1流路132の下流端に接続されている。また、ポンプ流路136の下流端は、第2流路134の上流端に接続されている。ポンプ流路136の大きさは、特に限定されない。本実施の形態では、ポンプ流路136のダイヤフラム111および基板120の幅は、数十μm程度である。 The diaphragm pump 133 cooperates with a rotary member (not shown) to move the fluid from the introduction port 131 to the discharge port 135. The diaphragm pump 133 has a pump flow path 136 composed of a diaphragm 111 and a flat surface of a substrate 120. The diaphragm 111 projects on the side opposite to the substrate 120, and has a substantially arcuate shape in a plan view. The pump flow path 136 is a space formed between the diaphragm 111 and the substrate 120 and extending in a substantially arc shape, and connects the first flow path 132 and the second flow path 134. The upstream end of the pump flow path 136 is connected to the downstream end of the first flow path 132. Further, the downstream end of the pump flow path 136 is connected to the upstream end of the second flow path 134. The size of the pump flow path 136 is not particularly limited. In the present embodiment, the width of the diaphragm 111 and the substrate 120 of the pump flow path 136 is about several tens of μm.

ダイヤフラム111は、例えば図外のロータリー部材の押圧部(例えば凸部)がダイヤフラム111の一部を基板120に押し当てながら、ダイヤフラム111上を移動できるように配置されている。 The diaphragm 111 is arranged so that, for example, a pressing portion (for example, a convex portion) of a rotary member (not shown) can move on the diaphragm 111 while pressing a part of the diaphragm 111 against the substrate 120.

第2流路134は、ダイヤフラムポンプ133と排出口135とを繋ぐ流路である。第2流路134は、基板120に形成されている第2流路溝123と、第2流路溝123を閉塞しているフィルム110とから構成されている。 The second flow path 134 is a flow path connecting the diaphragm pump 133 and the discharge port 135. The second flow path 134 is composed of a second flow path groove 123 formed on the substrate 120 and a film 110 that closes the second flow path groove 123.

第1流路132および第2流路134の断面積および断面形状は、特に限定されない。例えば、第1流路132および第2流路134は、流体が移動可能な流路である。この場合、第1流路132および第2流路134の断面形状は、例えば一辺の長さ(幅および深さ)が数十μm程度の略矩形である。 The cross-sectional area and cross-sectional shape of the first flow path 132 and the second flow path 134 are not particularly limited. For example, the first flow path 132 and the second flow path 134 are flow paths through which the fluid can move. In this case, the cross-sectional shape of the first flow path 132 and the second flow path 134 is, for example, a substantially rectangular shape having a side length (width and depth) of about several tens of μm.

排出口135は、第2流路134の下流端に接続されており、かつ外部に開放されている有底の凹部である。本実施の形態では、排出口135は、基板120に形成されている第2貫通孔124と、第2貫通孔124の一方の開口部を閉塞しているフィルム110とから構成されている。排出口135の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。排出口135の形状は、例えば、略円柱形状である。排出口135の幅は、例えば2mm程度である。 The discharge port 135 is a bottomed recess that is connected to the downstream end of the second flow path 134 and is open to the outside. In the present embodiment, the discharge port 135 is composed of a second through hole 124 formed in the substrate 120 and a film 110 that closes one opening of the second through hole 124. The shape and size of the discharge port 135 are not particularly limited and may be appropriately designed as needed. The shape of the discharge port 135 is, for example, a substantially cylindrical shape. The width of the discharge port 135 is, for example, about 2 mm.

流体取扱装置100は、例えば導入口131が流体で満たされている状態で、図外のロータリー部材の押圧部でダイヤフラム111の上流端を押圧する。そして、ロータリー部材を回転させて押圧部をダイヤフラム111の上流端から下流端に向けて移動させると、押圧部分よりも上流側では流路内が負圧になり、導入口131から流体が流路内に移動する。次いで、ロータリー部材をさらに回転させて、ダイヤフラム111の下流端に移動した押圧部を再度ダイヤフラム111の上流端に移動させる。この状態でロータリー部材を回転させて押圧部をダイヤフラム111の上流端から下流端に向けて移動させると、押圧部分よりも上流側では流路内が負圧になり、導入口131から流体が流路内に移動する。また、押圧部分よりも下流側では流路内が正圧になり、ポンプ流路136内の流体が排出口135に移動する。この工程を繰り返すことにより、導入口131の流体を排出口135に移動させることができる。 The fluid handling device 100 presses the upstream end of the diaphragm 111 with a pressing portion of a rotary member (not shown), for example, with the introduction port 131 filled with fluid. Then, when the rotary member is rotated to move the pressing portion from the upstream end to the downstream end of the diaphragm 111, the inside of the flow path becomes negative pressure on the upstream side of the pressing portion, and the fluid flows from the introduction port 131. Move in. Next, the rotary member is further rotated to move the pressing portion that has moved to the downstream end of the diaphragm 111 to the upstream end of the diaphragm 111 again. In this state, when the rotary member is rotated to move the pressing portion from the upstream end to the downstream end of the diaphragm 111, the inside of the flow path becomes negative pressure on the upstream side of the pressing portion, and the fluid flows from the introduction port 131. Move into the road. Further, on the downstream side of the pressing portion, the pressure inside the flow path becomes positive, and the fluid in the pump flow path 136 moves to the discharge port 135. By repeating this step, the fluid in the introduction port 131 can be moved to the discharge port 135.

次に、平面視形状が円形状のダイヤフラム211を含むフィルム210を使用した流体取扱装置200について説明する。変形例の流体取扱装置200は、ダイヤフラムポンプ133に代えて、ダイヤフラムバルブ233を有する点において、流体取扱装置100と異なる。そこで、流体取扱装置100と同様の構成については、同じ符号を付して、その説明を省略する。 Next, the fluid handling device 200 using the film 210 including the diaphragm 211 having a circular shape in a plan view will be described. The fluid handling device 200 of the modified example differs from the fluid handling device 100 in that it has a diaphragm valve 233 instead of the diaphragm pump 133. Therefore, the same components as those of the fluid handling device 100 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図4は、変形例の流体取扱装置200の構成を示す図である。図4Aは、変形例の流体取扱装置200の平面図であり、図4Bは、図4Aに示されるA−A線の断面図である。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a fluid handling device 200 of a modified example. FIG. 4A is a plan view of the fluid handling device 200 of the modified example, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 4A.

図4A、Bに示されるように、変形例の流体取扱装置200は、フィルム210および基板220から構成されており、基板220の一方の面にフィルム210が接合されている。他の流体取扱装置200は、導入口131と、第1流路132と、ダイヤフラムバルブ233と、第2流路134と、排出口135とを有する。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the fluid handling device 200 of the modified example is composed of a film 210 and a substrate 220, and the film 210 is bonded to one surface of the substrate 220. The other fluid handling device 200 has an introduction port 131, a first flow path 132, a diaphragm valve 233, a second flow path 134, and a discharge port 135.

ダイヤフラムバルブ233は、ダイヤフラム211と、第1流路132の下流端部と、第2流路134の上流端部とから構成されている。本実施の形態では、ダイヤフラム211の平面視形状は、円形状である。ダイヤフラム211は、第1流路132の下流端部と、第2流路134の上流端部と、第1流路132および第2流路134の間の隔壁244を覆うように配置されている。 The diaphragm valve 233 is composed of a diaphragm 211, a downstream end portion of the first flow path 132, and an upstream end portion of the second flow path 134. In the present embodiment, the plan view shape of the diaphragm 211 is a circular shape. The diaphragm 211 is arranged so as to cover the downstream end of the first flow path 132, the upstream end of the second flow path 134, and the partition wall 244 between the first flow path 132 and the second flow path 134. ..

この流体取扱装置200では、図外の押圧部などによりダイヤフラム211を押圧すると、ダイヤフラム211が隔壁244に向かって変形する。ダイヤフラム211と隔壁244が接触すると第1流路132および第2流路134の間の流路が閉塞することでバルブ閉となる。一方、図外の押圧部などによるダイヤフラム211の押圧を解除すると、ダイヤフラム211が元に戻るように変形する。ダイヤフラム211と隔壁244が離間すると、第1流路132および第2流路134が連通して流路が開放されてバルブ開となり、第1流路132および第2流路134を流体が通る。 In the fluid handling device 200, when the diaphragm 211 is pressed by a pressing portion (not shown) or the like, the diaphragm 211 is deformed toward the partition wall 244. When the diaphragm 211 and the partition wall 244 come into contact with each other, the flow path between the first flow path 132 and the second flow path 134 is blocked, so that the valve is closed. On the other hand, when the pressing of the diaphragm 211 by the pressing portion (not shown) is released, the diaphragm 211 is deformed so as to return to its original position. When the diaphragm 211 and the partition wall 244 are separated from each other, the first flow path 132 and the second flow path 134 communicate with each other to open the flow path and open the valve, and the fluid passes through the first flow path 132 and the second flow path 134.

(流体取扱装置の製造方法)
本発明の流体取扱装置100の製造方法は、ダイヤフラム111用の凹部13が形成された第1金型11と、フィルム110と、基板120と、第2金型12とをこの順番で積層させる工程(第1工程)と、基板120およびフィルム110の間の空間に空気を導入して、ダイヤフラム111用の凹部13の内面にフィルム110の一部を接触させてダイヤフラム111を形成する工程(第2工程)とを含む。
(Manufacturing method of fluid handling device)
The method for manufacturing the fluid handling device 100 of the present invention is a step of laminating the first mold 11 in which the recess 13 for the diaphragm 111 is formed, the film 110, the substrate 120, and the second mold 12 in this order. (First step) and a step of introducing air into the space between the substrate 120 and the film 110 to bring a part of the film 110 into contact with the inner surface of the recess 13 for the diaphragm 111 to form the diaphragm 111 (second step). Step) and included.

図1A〜C、図2Aに示されるように、第1工程では、第1金型11と、フィルム110と、基板120と、第2金型12とをこの順番で積層させる。フィルム110および基板120の積層体を第1金型11と第2金型12の間に配置してもよいし、第1金型11の上にフィルム110、基板120および第2金型12を順番に配置してもよい。第1金型11と、フィルム110と、基板120と、第2金型12との積層体では、第1金型11のダイヤフラム111用の凹部13が形成された面に対向するようにフィルム110が配置される。フィルム110の第1金型11が配置された面と反対側の面と対向するように基板120が配置される。基板120のフィルム110が配置された面と反対側の面と対向するように第2金型12が配置される。第2金型12は、第2空気孔15が基板120の貫通孔に対応する位置するように配置される。第1金型11およびフィルム110と、フィルム110および基板120と、基板および第2金型12とは、それぞれが密着して配置されることが好ましい。なお、基板120と第2金型12との間には、弾性を有する弾性部材が配置されていてもよい。弾性部材の例には、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン、リン青銅が含まれる。基板120と第2金型12との間に弾性部材を挟み込むことにで、金型10によって、より均一にフィルム110と基板120とを押圧できる。 As shown in FIGS. 1A to 1C and FIG. 2A, in the first step, the first mold 11, the film 110, the substrate 120, and the second mold 12 are laminated in this order. A laminate of the film 110 and the substrate 120 may be arranged between the first mold 11 and the second mold 12, or the film 110, the substrate 120 and the second mold 12 may be placed on the first mold 11. It may be arranged in order. In the laminated body of the first mold 11, the film 110, the substrate 120, and the second mold 12, the film 110 faces the surface of the first mold 11 where the recess 13 for the diaphragm 111 is formed. Is placed. The substrate 120 is arranged so as to face the surface of the film 110 opposite to the surface on which the first mold 11 is arranged. The second mold 12 is arranged so as to face the surface of the substrate 120 opposite to the surface on which the film 110 is arranged. The second mold 12 is arranged so that the second air hole 15 is positioned so as to correspond to the through hole of the substrate 120. It is preferable that the first mold 11 and the film 110, the film 110 and the substrate 120, and the substrate and the second mold 12 are arranged in close contact with each other. An elastic member having elasticity may be arranged between the substrate 120 and the second mold 12. Examples of elastic members include silicone, polytetrafluoroethylene, phosphor bronze. By sandwiching the elastic member between the substrate 120 and the second mold 12, the mold 10 can press the film 110 and the substrate 120 more uniformly.

図2Bに示されるように、第2工程では、ダイヤフラム111用の凹部13の内面にフィルム110の一部を接触させてダイヤフラム111を成形する。まず、第2工程では、第1金型11と、フィルム110と、基板120と、第2金型12とを積層した状態で、フィルム110および基板120を加熱する。加熱する温度は、フィルム110が軟化する温度であれば特に限定されない。フィルム110の材料がシクロオレフィンポリマー(COP)の場合、加熱する温度は140〜150℃であり、フィルム110の材料が環状オレフィンコポリマーの場合、加熱する温度は100〜110℃である。これにより、フィルム110が軟化し、ダイヤフラム111を容易に成形できる。次いで、ポンプ16により圧縮した空気を、フィルム110を挟んで凹部13と対向する位置におけるフィルム110と基板120との間の空間に送る。ポンプ16による圧力は、ダイヤフラム111を適切に成形できれば特に限定されない。例えば、ポンプ16による圧力は、20〜40kPa程度が好ましい。ポンプ16により送られた圧縮空気は、第2空気孔15および基板120の貫通孔を経て、フィルム110および基板120の間の空間に到達する。そして、フィルム110および基板120の間に気体が導入され、軟化したフィルム110の一部は、圧縮空気により凹部13の内面に向かって変形する。凹部13の内面にフィルム110の一部が密着することでダイヤフラム111が成形される。 As shown in FIG. 2B, in the second step, a part of the film 110 is brought into contact with the inner surface of the recess 13 for the diaphragm 111 to form the diaphragm 111. First, in the second step, the film 110 and the substrate 120 are heated in a state where the first mold 11, the film 110, the substrate 120, and the second mold 12 are laminated. The heating temperature is not particularly limited as long as the film 110 is softened. When the material of the film 110 is a cycloolefin polymer (COP), the heating temperature is 140 to 150 ° C., and when the material of the film 110 is a cyclic olefin copolymer, the heating temperature is 100 to 110 ° C. As a result, the film 110 is softened and the diaphragm 111 can be easily formed. Next, the air compressed by the pump 16 is sent to the space between the film 110 and the substrate 120 at a position facing the recess 13 across the film 110. The pressure generated by the pump 16 is not particularly limited as long as the diaphragm 111 can be appropriately formed. For example, the pressure from the pump 16 is preferably about 20 to 40 kPa. The compressed air sent by the pump 16 reaches the space between the film 110 and the substrate 120 through the second air hole 15 and the through hole of the substrate 120. Then, gas is introduced between the film 110 and the substrate 120, and a part of the softened film 110 is deformed toward the inner surface of the recess 13 by the compressed air. The diaphragm 111 is formed by bringing a part of the film 110 into close contact with the inner surface of the recess 13.

なお、フィルム110の加熱と、ポンプ16による加圧とは、同時でもよい。フィルム110の加熱と、ポンプ16による加圧とを同時に行うことにより、フィルム110が軟化した直後にフィルム110の一部をダイヤフラム111用の凹部13の内面に向けて変形させることができる。 The heating of the film 110 and the pressurization by the pump 16 may be performed at the same time. By simultaneously heating the film 110 and pressurizing the film 110, a part of the film 110 can be deformed toward the inner surface of the recess 13 for the diaphragm 111 immediately after the film 110 is softened.

最後に、離型することでダイヤフラム111が成形されたフィルム110を得る。 Finally, the film 110 on which the diaphragm 111 is formed is obtained by releasing the mold.

なお、ダイヤフラムを形成する工程(第2工程)では、第1金型11をフィルム110のガラス転移温度以上の温度に加熱することで、ダイヤフラム111を成形するとともに、フィルム110および基板120を熱圧着してもよい。また、ダイヤフラムを形成する工程(第2工程)では、第1金型11をフィルム110のガラス転移温度以上であって、基板120のガラス転移温度未満の温度に加熱することで、ダイヤフラム111を成形するとともに、フィルム110および基板120を熱圧着してもよい。フィルム110および基板120の材料がシクロオレフィンポリマーの場合、加熱する温度は、110〜150℃である。フィルム110および基板120の材料が環状オレフィンコポリマーの場合、加熱する温度は、110〜170℃である。これにより、流体取扱装置100を製造する際に、フィルム110および基板120を接合する工程を省略できるとともに、フィルム110および基板120の位置ズレを防止できる。なお、基板120と第2金型12の間に弾性部材を挟み込む場合には、熱が弾性部材に吸収されることを考慮して、加熱温度を設定する。 In the step of forming the diaphragm (second step), the first mold 11 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the film 110 to form the diaphragm 111, and the film 110 and the substrate 120 are thermocompression bonded. You may. Further, in the step of forming the diaphragm (second step), the diaphragm 111 is formed by heating the first mold 11 to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the film 110 and lower than the glass transition temperature of the substrate 120. At the same time, the film 110 and the substrate 120 may be thermocompression bonded. When the materials of the film 110 and the substrate 120 are cycloolefin polymers, the heating temperature is 110 to 150 ° C. When the materials of the film 110 and the substrate 120 are cyclic olefin copolymers, the heating temperature is 110 to 170 ° C. As a result, when manufacturing the fluid handling device 100, the step of joining the film 110 and the substrate 120 can be omitted, and the misalignment of the film 110 and the substrate 120 can be prevented. When the elastic member is sandwiched between the substrate 120 and the second mold 12, the heating temperature is set in consideration of the heat being absorbed by the elastic member.

また、平面視形状が円形状のダイヤフラム211用の凹部13を有する第1金型21を使用することで、平面視形状が円形状のダイヤフラム211を成形できる。 Further, by using the first mold 21 having the recess 13 for the diaphragm 211 having a circular shape in a plan view, the diaphragm 211 having a circular shape in a plan view can be formed.

(効果)
以上のように、実施の形態1に係る流体取扱装置100、200の製造方法では、金型10の一方のみにダイヤフラム111、211の形状に相補的なダイヤフラム111用の凹部13を形成すればよい。これにより、ダイヤフラム111、211の形状を修正するときに、第1金型11の対応面(凹部13の内面)を修正すればよいため、ダイヤフラム111、211の形状を容易に修正できる。また、ダイヤフラム111用の凹部13に第1空気孔14が形成されていなければ、加圧しすぎても適切にダイヤフラム111を成形できる。
(effect)
As described above, in the method for manufacturing the fluid handling devices 100 and 200 according to the first embodiment, the recess 13 for the diaphragm 111 that is complementary to the shapes of the diaphragms 111 and 211 may be formed on only one of the molds 10. .. As a result, when modifying the shapes of the diaphragms 111 and 211, the corresponding surface (inner surface of the recess 13) of the first mold 11 may be modified, so that the shapes of the diaphragms 111 and 211 can be easily modified. Further, if the first air hole 14 is not formed in the recess 13 for the diaphragm 111, the diaphragm 111 can be appropriately formed even if the pressure is excessively applied.

[実施の形態2]
図5A〜C、図6A、Bは、本発明の実施の形態2に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。図5Aは、フィルム110と基板120とを金型10で挟み込んだときの平面図であり、図5Bは、図5Aに示されるA−A線の断面図であり、図5Cは、図5Aに示されるB−B線の断面図である。図6Aは、図5Aに示されるC−C線の第1工程における断面図であり、図6Bは、図5Aに示されるA−A線の第2工程における断面図である。
[Embodiment 2]
5A to 5C and 6A and 6B are diagrams for explaining a method of manufacturing the fluid handling device according to the second embodiment of the present invention. 5A is a plan view when the film 110 and the substrate 120 are sandwiched between the molds 10, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 5A, and FIG. 5C is shown in FIG. 5A. It is sectional drawing of the BB line shown. FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG. 5A in the first step, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 5A in the second step.

実施の形態2に係るダイヤフラム111を成形する方法では、使用する金型20が実施の形態1における金型10と異なる。そこで、本実施の形態で使用する金型20について説明した後に、本実施の形態に係るダイヤフラム111の成形方法について説明する。以下に示す金型20の説明では、実施の形態1における金型10と異なる部分を主として説明する。 In the method for molding the diaphragm 111 according to the second embodiment, the mold 20 used is different from the mold 10 in the first embodiment. Therefore, after explaining the mold 20 used in the present embodiment, the molding method of the diaphragm 111 according to the present embodiment will be described. In the description of the mold 20 shown below, a portion different from the mold 10 in the first embodiment will be mainly described.

(金型の構成)
図5A〜C、図6A、Bに示されるように、金型20は、第1金型21と、第2金型22とを使用する。第1金型21と、第2金型22との間に、基板120およびフィルム110が配置された状態でフィルム110の一部を変形させてダイヤフラム111を成形する。
(Mold configuration)
As shown in FIGS. 5A to 5C and 6A and 6B, the mold 20 uses the first mold 21 and the second mold 22. The diaphragm 111 is formed by deforming a part of the film 110 with the substrate 120 and the film 110 arranged between the first mold 21 and the second mold 22.

第1金型21は、ダイヤフラム111用の凹部13を有する。また、本実施の形態では、第1金型21の形状は、略直方体形状である。 The first mold 21 has a recess 13 for the diaphragm 111. Further, in the present embodiment, the shape of the first mold 21 is a substantially rectangular parallelepiped shape.

凹部13は、フィルム110が配置される面に形成されている。凹部13は、フィルム110に成形されるダイヤフラム111と相補的な形状である。凹部13の平面視形状は、略円弧形状でもよいし、円形状でもよい。また、凹部13の幅方向の断面形状は、略円弧形状である。凹部13の内面には、第1空気孔24の一方の開口部が形成されている。第1空気孔24の他方の開口部は、第1金型21の側面に形成されている。第1空気孔24の他方の開口部には、第1空気孔24から空気を吸引するための吸引ポンプ26が接続されている。 The recess 13 is formed on the surface on which the film 110 is arranged. The recess 13 has a shape complementary to the diaphragm 111 formed on the film 110. The plan view shape of the recess 13 may be a substantially arc shape or a circular shape. Further, the cross-sectional shape of the recess 13 in the width direction is a substantially arc shape. One opening of the first air hole 24 is formed on the inner surface of the recess 13. The other opening of the first air hole 24 is formed on the side surface of the first mold 21. A suction pump 26 for sucking air from the first air hole 24 is connected to the other opening of the first air hole 24.

第2金型22は、第1金型21と対向して配置される。本実施の形態では、第2金型22の形状は、略直方体形状である。第2金型22の第1金型21と対向する面には、第2空気孔25の一方の開口部が形成されていてもよい。第2空気孔25は、例えば基板120に形成された貫通孔に対応する位置に開口している。第2空気孔25の他方の開口部は、例えば第2金型22の側面に形成されている。 The second mold 22 is arranged so as to face the first mold 21. In the present embodiment, the shape of the second mold 22 is a substantially rectangular parallelepiped shape. One opening of the second air hole 25 may be formed on the surface of the second mold 22 facing the first mold 21. The second air hole 25 is opened at a position corresponding to the through hole formed in the substrate 120, for example. The other opening of the second air hole 25 is formed, for example, on the side surface of the second mold 22.

(流体取扱装置の製造方法)
本実施の形態に係る流体取扱装置100、200の製造方法の成形方法は、第2工程のみが実施の形態1に係る流体取扱装置100、200の製造方法と異なる。そこで、本実施の形態では、第2工程を主として説明する。
(Manufacturing method of fluid handling device)
The molding method of the manufacturing method of the fluid handling devices 100 and 200 according to the present embodiment differs from the manufacturing method of the fluid handling devices 100 and 200 according to the first embodiment only in the second step. Therefore, in the present embodiment, the second step will be mainly described.

本実施の形態に係る流体取扱装置100、200の製造方法は、第1金型11と、フィルム110と、基板120と、第2金型12とをこの順番で積層させる工程(第1工程)と、基板120およびフィルム110の間の空間を負圧にして、ダイヤフラム111用の凹部13の内面にフィルム110の一部を接触させてダイヤフラム111を形成する工程(第2工程)とを含む。 The method for manufacturing the fluid handling devices 100 and 200 according to the present embodiment is a step of laminating the first mold 11, the film 110, the substrate 120, and the second mold 12 in this order (first step). A step (second step) of forming the diaphragm 111 by bringing a part of the film 110 into contact with the inner surface of the recess 13 for the diaphragm 111 by making the space between the substrate 120 and the film 110 negative pressure is included.

図5A〜C、図6Aに示されるように、第1工程では、第1金型11と、フィルム110と、基板120と、第2金型12とをこの順番で積層させる。 As shown in FIGS. 5A to 5C and 6A, in the first step, the first mold 11, the film 110, the substrate 120, and the second mold 12 are laminated in this order.

図6Bに示されるように、第2工程では、凹部13の内面にフィルム110の一部を接触させてダイヤフラム111を成形する。まず、第2工程では、第1金型21と、フィルム110と、基板120と、第2金型22とを積層した状態で、フィルム110および基板120を加熱する。加熱する温度は、フィルム110が軟化する温度であれば特に限定されない。加熱する温度は、実施の形態1と同じである。次いで、吸引ポンプ26により凹部13とフィルム110との間の気体を吸引する。吸引ポンプ26による圧力は、ダイヤフラム111を適切に成形できれば特に限定されない。例えば、吸引ポンプ26による圧力は、−20〜−40kPa程度が好ましい。吸引ポンプ26により気体を吸引することで、フィルム110および基板120の間の空間が負圧にされ、軟化したフィルム110の一部は、ダイヤフラム111用の凹部13の内面に向かって変形する。ダイヤフラム111用の凹部13の内面にフィルム110の一部が密着することでダイヤフラム111が成形される。 As shown in FIG. 6B, in the second step, a part of the film 110 is brought into contact with the inner surface of the recess 13 to form the diaphragm 111. First, in the second step, the film 110 and the substrate 120 are heated in a state where the first mold 21, the film 110, the substrate 120, and the second mold 22 are laminated. The heating temperature is not particularly limited as long as the film 110 is softened. The heating temperature is the same as in the first embodiment. Next, the suction pump 26 sucks the gas between the recess 13 and the film 110. The pressure by the suction pump 26 is not particularly limited as long as the diaphragm 111 can be appropriately molded. For example, the pressure of the suction pump 26 is preferably about -20 to -40 kPa. By sucking the gas with the suction pump 26, the space between the film 110 and the substrate 120 is made negative pressure, and a part of the softened film 110 is deformed toward the inner surface of the recess 13 for the diaphragm 111. The diaphragm 111 is formed by bringing a part of the film 110 into close contact with the inner surface of the recess 13 for the diaphragm 111.

最後に、離型することでダイヤフラム111が成形されたフィルム110を得る。 Finally, the film 110 on which the diaphragm 111 is formed is obtained by releasing the mold.

また、平面視形状が円形状の凹部13を有する第1金型21を使用することで、平面視形状が円形状のダイヤフラム211を成形できる。 Further, by using the first mold 21 having the concave portion 13 having a circular shape in a plan view, the diaphragm 211 having a circular shape in a plan view can be formed.

なお、本実施の形態においても、第2の工程は、第1金型11をフィルム110のガラス転移温度以上であって基板120のガラス転移温度未満の温度に加熱することで、ダイヤフラム111を成形するとともに、フィルム110および基板120を熱圧着してもよい。 Also in the present embodiment, in the second step, the diaphragm 111 is formed by heating the first mold 11 to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the film 110 and lower than the glass transition temperature of the substrate 120. At the same time, the film 110 and the substrate 120 may be thermocompression bonded.

なお、ダイヤフラム111、211を使用する流体取扱装置100、200の構成は、実施の形態1における流体取扱装置100、200と同じであるため、その説明を省略する。 Since the configurations of the fluid handling devices 100 and 200 using the diaphragms 111 and 211 are the same as those of the fluid handling devices 100 and 200 in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

(効果)
実施の形態2に係る流体取扱装置100、200の製造方法は、金型20の一方のみにダイヤフラム111、211の形状に相補的な形状を形成すればよいため、ダイヤフラム111、211の形状を修正するときに、第1金型21の対応面を修正すればよい。よって、ダイヤフラム111、211の形状を容易に修正できる。
(effect)
In the method for manufacturing the fluid handling devices 100 and 200 according to the second embodiment, since it is only necessary to form a shape complementary to the shapes of the diaphragms 111 and 211 on only one of the molds 20, the shapes of the diaphragms 111 and 211 are modified. At that time, the corresponding surface of the first mold 21 may be modified. Therefore, the shapes of the diaphragms 111 and 211 can be easily modified.

本発明により製造される流体取扱装置は、例えば、臨床検査や食物検査、環境検査などの様々な用途において有用である。 The fluid handling device manufactured by the present invention is useful in various applications such as clinical tests, food tests, and environmental tests.

10、20 金型
11、21 第1金型
12、22 第2金型
13 凹部
14、24 第1空気孔
15、25 第2空気孔
16 ポンプ
26 吸引ポンプ
100、200 流体取扱装置
110、210 フィルム
111、211 ダイヤフラム
120、220 基板
121 第1貫通孔
122 第1流路溝
123 第2流路溝
124 第2貫通孔
131 導入口
132 第1流路
133 ダイヤフラムポンプ
134 第2流路
135 排出口
136 ポンプ流路
233 ダイヤフラムバルブ
244 隔壁
10, 20 Molds 11, 21 First molds 12, 22 Second molds 13 Recesses 14, 24 First air holes 15, 25 Second air holes 16 Pump 26 Suction pump 100, 200 Fluid handling device 110, 210 Film 111, 211 Diaphragm 120, 220 Substrate 121 First through hole 122 First flow path groove 123 Second flow path groove 124 Second through hole 131 Introductory port 132 First flow path 133 Diaphragm pump 134 Second flow path 135 Outlet port 136 Pump flow path 233 Diaphragm valve 244 Partition

Claims (4)

基板と、前記基板の一方の面に接合された、ダイヤフラムを含むフィルムとを有する流体取扱装置の製造方法であって、
前記ダイヤフラム用の凹部を有する第1金型と、前記フィルムと、前記基板と、第2金型とをこの順番で積層する工程と、
前記フィルムを挟んで前記凹部と対向する位置における前記フィルムと前記基板との間の空間に気体を導入するか、または前記凹部と前記フィルムとの間の空間から気体を吸引することで、前記凹部の内面に前記フィルムの一部を接触させて前記ダイヤフラムを成形する工程とを含む、
流体取扱装置の製造方法。
A method for manufacturing a fluid handling device having a substrate and a film containing a diaphragm bonded to one surface of the substrate.
A step of laminating a first mold having a recess for the diaphragm, the film, the substrate, and the second mold in this order.
The recess is provided by introducing a gas into the space between the film and the substrate at a position facing the recess across the film, or by sucking gas from the space between the recess and the film. Including a step of forming the diaphragm by bringing a part of the film into contact with the inner surface of the film.
Manufacturing method of fluid handling equipment.
前記ダイヤフラムを成形する工程では、前記フィルムを挟んで前記凹部と対向する位置における前記フィルムと前記基板との間の空間に気体を導入する、請求項1に記載の流体取扱装置の製造方法。 The method for manufacturing a fluid handling device according to claim 1, wherein in the step of molding the diaphragm, gas is introduced into the space between the film and the substrate at a position facing the recess with the film sandwiched therein. 前記ダイヤフラムを成形する工程では、前記凹部と前記フィルムとの間の空間から気体を吸引する、請求項1に記載の流体取扱装置の製造方法。 The method for manufacturing a fluid handling device according to claim 1, wherein in the step of forming the diaphragm, gas is sucked from the space between the recess and the film. 前記ダイヤフラムを成形する工程では、前記第1金型を前記フィルムのガラス転移温度以上の温度に加熱することで、前記ダイヤフラムを成形するとともに、前記フィルムと前記基板とを熱圧着により接合する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の流体取扱装置の製造方法。 In the step of molding the diaphragm, the first mold is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the film to form the diaphragm, and the film and the substrate are bonded by thermocompression bonding. Item 8. The method for manufacturing a fluid handling apparatus according to any one of Items 1 to 3.
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