JP5220180B2 - マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 - Google Patents
マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5220180B2 JP5220180B2 JP2011272261A JP2011272261A JP5220180B2 JP 5220180 B2 JP5220180 B2 JP 5220180B2 JP 2011272261 A JP2011272261 A JP 2011272261A JP 2011272261 A JP2011272261 A JP 2011272261A JP 5220180 B2 JP5220180 B2 JP 5220180B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plastic substrate
- light
- upper plastic
- microchannel
- microfluidic circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 174
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 167
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 167
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 2
- 102000003855 L-lactate dehydrogenase Human genes 0.000 description 2
- 108700023483 L-lactate dehydrogenases Proteins 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 101000856500 Bacillus subtilis subsp. natto Glutathione hydrolase proenzyme Proteins 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003891 environmental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000003908 liver function Effects 0.000 description 1
- 238000007449 liver function test Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Micromachines (AREA)
Description
本実施の形態では、上プラスチック基板の光減衰領域の表面粗さと、マイクロチャネルにおける光の透過量との関係について検討する。本発明のマイクロ流体回路の製造方法を図5に示す。まず、シリコン基板51上にSiO2膜52を形成し(図5(a))、SiO2膜52上にレジスト53を形成する(図5(b))。レジストには、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)を使用する。その後、レジスト53上にマスク54を配置し、マスク54を介してUV55を照射し(図5(c))、現像する(図5(d))。つぎに、プラズマエッチングを行ない(図5(e))、レジスト53aを除去し(図5(f))、蒸着により金属膜を形成する(図5(g))。つづいて、シリコン基板51およびSiO2膜52aをウェットエッチングにより除去し、金型56aを得る(図5(h))。
本実施の形態では、上プラスチック基板の光減衰領域が、照射光が垂直に入射しない面を有する例として、光減衰領域の断面が三角形である空孔部を有する例について検討する。実施の形態1と同様にして、金型56aを製造した(図5(h))。つぎに、金型56aに対向する金型であって、上プラスチック基板の光減衰領域の断面が三角形となるように凸形状に加工した金型を用いて、実施の形態1と同様に射出成形をする。得られる上プラスチック基板の断面図を図6に示す。この上プラスチック基板は、厚さd、屈折率nであり、天面に光減衰領域64を有し、底面に幅wのマイクロチャネル61を有する。
(w/2)×(1.00−0.50)=w/4
に照射する光が、マイクロチャネルに到達しないため、
tan(θ1−θ2)≒(w/4)/d=w/4d
一方、スネルの法則により、
sinθ1/sinθ2=n/1
であるから、両式より、
tan〔θ1−sin-1{(sinθ1)/n}〕=w/4d
θ1=90−θより、
tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧w/4d
(d/w)tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧0.25
であるとき、マイクロチャネル61における光の透過量が、光減衰領域64により、上プラスチック基板への光の照射量の50%以下に減衰する。したがって、上プラスチック基板の光減衰領域が、照射光が垂直に入射しない面を備える空孔部を有することにより、光減衰領域によりマイクロチャネルへの光の透過量を減衰することができる。
(w/2)×(1.00−0.80)=w/10
に照射する光が、マイクロチャネルに到達しないため、
tan(θ1−θ2)≒(w/10)/d=w/10d
tan〔θ1−sin-1{(sinθ1)/n}〕=w/10d
tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧w/10d
(d/w)tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧0.1
であるとき、マイクロチャネルにおける光の透過量が、光減衰領域により、上プラスチック基板への光の照射量の80%以下に減衰する。
本実施の形態では、上プラスチック基板の光減衰領域が、照射光が垂直に入射しない面を有する例として、光減衰領域の断面が半円である空孔部を有する場合について検討する。実施の形態1と同様にして、金型56aを製造する(図5(h))。つぎに、金型56aに対向する金型であって、上プラスチック基板の光減衰領域の断面が半円となるように凸形状に加工した金型を用いて、実施の形態1と同様に射出成形をする。得られる上プラスチック基板の断面図を図7に示す。図7に示すように、この上プラスチック基板は、厚さd、屈折率nであり、天面に光減衰領域74を有し、底面に幅wのマイクロチャネル71を有する。
tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧w/4d
(d/w)tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧0.25
である。
(d/w)tan{30−sin-1(1/2n)}≧0.25
であるとき、マイクロチャネル71における光の透過量が、光減衰領域74により、上プラスチック基板への光の照射量の50%以下に減衰する。
である。
(d/w)tan{53−sin-1(4/5n)}≧0.1
であるとき、マイクロチャネル71における光の透過量が、光減衰領域74により、上プラスチック基板への光の照射量の50%以下に減衰する。
本実施の形態では、上プラスチック基板の光減衰領域が、照射光が垂直に入射しない面を有する例として、光減衰領域の断面が円弧である空孔部を有する場合について検討する。実施の形態1と同様にして、金型56aを製造した(図5(h))。つぎに、金型56aに対向する金型であって、上プラスチック基板の光減衰領域の断面が円弧となるように凸形状に加工した金型を用いて、実施の形態1と同様に射出成形をする。得られる上プラスチック基板の断面図を図8に示す。図8に示すように、この上プラスチック基板は、厚さd、屈折率nであり、天面に光減衰領域84を有し、底面に幅wのマイクロチャネル81を有する。
tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧w/4d
(d/w)tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕≧0.25
である。
である。
本実施の形態では、上プラスチック基板の光減衰領域が、遮光性材料を含有する場合について検討する。このような上プラスチック基板を図9に示すような方法で製造する。まず、図9(a)に示すような金型96aを、実施の形態1と同様に製造する。つぎに、金型96aに対向する金型96bを組合わせて、実施の形態1と同様に射出成形をする。この金型には、内部に可動式金型96cを備えており、図9(b)に示すように、射出成形後、可動式金型96cを移動し、空間97を形成することができる。つぎに、図9(c)に示すように、カーボンブラックなどの遮光性材料を含有する樹脂材料95を、空間97に射出成形する。このような2色成形法により、図9(d)に示すような上プラスチック基板98が得られる。この上プラスチック基板98の光減衰領域99は、遮光性材料を含有しているため、レーザ光94などを照射すると、マイクロチャネル93への光の透過量を減衰することができる。たとえば、粒径30nm〜50nmのカーボンブラックを5質量%含有する樹脂材料95を厚さTが100μmとなるように形成すると、マイクロチャネル93における光の透過量は0%にまで減衰する。
Claims (12)
- 透明な上プラスチック基板を、光吸収性の下プラスチック基板に積層し、上プラスチック基板を通して光を照射することにより上プラスチック基板と下プラスチック基板とを溶着して接合するマイクロ流体回路の製造方法であって、
上プラスチック基板の底面に、マイクロチャネルを有し、
上プラスチック基板を通して光を照射するとき、マイクロチャネルへの光の透過量が減衰する光減衰領域を上プラスチック基板に形成する工程を備え、
前記マイクロチャネルと前記光減衰領域とが一体化しており、
前記光減衰領域において、乱反射によりマイクロチャネルへの光の透過量が減衰する、マイクロ流体回路の製造方法。 - マイクロチャネルにおける光の透過量が、前記光減衰領域により、上プラスチック基板への光の照射量の80%以下に減衰する請求項1に記載のマイクロ流体回路の製造方法。
- 上プラスチック基板の前記光減衰領域は、算術平均表面粗さRaが1μm〜50μmである表面を有する請求項1に記載のマイクロ流体回路の製造方法。
- 上プラスチック基板の前記光減衰領域は、照射光が垂直に入射しない面を備える空孔部を有する請求項1に記載のマイクロ流体回路の製造方法。
- 前記上プラスチック基板は、厚さd、屈折率nであり、底面に幅wのマイクロチャネルを有し、マイクロチャネルへ透過する照射光の入射角をθとすると、(d/w)tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕の値が0.1以上である請求項4に記載のマイクロ流体回路の製造方法。
- 上プラスチック基板の前記光減衰領域は、遮光性材料を含有する請求項1に記載のマイクロ流体回路の製造方法。
- 透明な上プラスチック基板と、該上プラスチック基板に接合する光吸収性の下プラスチック基板とを備えるマイクロ流体回路であって、
上プラスチック基板の底面に、マイクロチャネルを備えると共に、上プラスチック基板は前記マイクロチャネルと一体化された光減衰領域を有し、
上プラスチック基板を通して光を照射するとき、前記光減衰領域において、乱反射によりマイクロチャネルへの光の透過量が減衰するマイクロ流体回路。 - マイクロチャネルにおける光の透過量が、前記光減衰領域により、上プラスチック基板への光の照射量の80%以下に減衰する請求項7に記載のマイクロ流体回路。
- 上プラスチック基板の前記光減衰領域は、算術平均表面粗さRaが1μm〜50μmである表面を有する請求項7に記載のマイクロ流体回路。
- 上プラスチック基板の前記光減衰領域は、照射光が垂直に入射しない面を備える空孔部を有する請求項7に記載のマイクロ流体回路。
- 前記上プラスチック基板は、厚さd、屈折率nであり、底面に幅wのマイクロチャネル
を有し、マイクロチャネルへ透過する照射光の入射角をθとすると、(d/w)tan〔90−θ−sin-1{(sin(90−θ))/n}〕の値が0.1以上である請求項10に記載のマイクロ流体回路。 - 上プラスチック基板の前記光減衰領域は、遮光性材料を含有する請求項7に記載のマイクロ流体回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011272261A JP5220180B2 (ja) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011272261A JP5220180B2 (ja) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006136783A Division JP4948033B2 (ja) | 2006-05-16 | 2006-05-16 | マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012063366A JP2012063366A (ja) | 2012-03-29 |
JP5220180B2 true JP5220180B2 (ja) | 2013-06-26 |
Family
ID=46059189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011272261A Active JP5220180B2 (ja) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5220180B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2149637T3 (es) * | 1999-01-28 | 2000-11-01 | Leister Process Tech | Procedimiento de ensamblaje por laser y dispositivo para unir distintas piezas de plastico o plastico con otros materiales. |
JP2000353687A (ja) * | 1999-10-21 | 2000-12-19 | Masaaki Suzuki | 透明脆性材料の加工法 |
JP3985454B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2007-10-03 | 株式会社日立製作所 | 電気泳動装置 |
JP2004235465A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Tokyo Electron Ltd | 接合方法、接合装置及び封止部材 |
JP2004340702A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Aida Eng Ltd | マイクロチップ及び液体検出方法 |
JP4367055B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2009-11-18 | 住友ベークライト株式会社 | マイクロチップ基板の接合方法およびマイクロチップ |
JP2006120364A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 同軸細線コネクタの製造方法 |
JP4948033B2 (ja) * | 2006-05-16 | 2012-06-06 | ローム株式会社 | マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 |
-
2011
- 2011-12-13 JP JP2011272261A patent/JP5220180B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012063366A (ja) | 2012-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4948033B2 (ja) | マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 | |
US8367424B2 (en) | Microchip and method of using the same | |
KR101434707B1 (ko) | 수지제 부재의 접합 방법 | |
JP5585138B2 (ja) | 流路チップ及び治具 | |
JP2004077305A (ja) | 検出装置 | |
JP5137018B2 (ja) | マイクロチップ | |
WO2018214747A1 (zh) | 一种用于样品检测的芯片及其封装方法 | |
Convery et al. | 3D printed tooling for injection molded microfluidics | |
WO2009110270A1 (ja) | マイクロチップ及びその製造方法 | |
JP5220180B2 (ja) | マイクロ流体回路の製造方法およびその方法により製造したマイクロ流体回路 | |
US9079359B2 (en) | Microchip and method of manufacturing the same | |
JP5182374B2 (ja) | マイクロチップ、及びマイクロチップの製造方法 | |
US20140038308A1 (en) | Process for producing composite device, and process for bonding device formed of transparent material to adherend | |
JP2008203186A (ja) | 基板の貼り合わせ方法、マイクロチップの製造方法およびマイクロチップ | |
JP5471989B2 (ja) | 生化学反応用チップ及びその作製方法 | |
JP5841328B2 (ja) | マイクロチップの製造方法およびマイクロチップ | |
JP5122368B2 (ja) | マイクロチップ基板の接合方法および汎用マイクロチップ | |
JP4371745B2 (ja) | 光学測定用マイクロリアクター及びそれを用いた光学測定方法 | |
JP2006310828A (ja) | 基板の貼り合わせ方法、チップ形成方法及びチップ | |
JP5686954B2 (ja) | デバイス | |
Mappes et al. | A compound microfluidic device with integrated optical waveguides | |
JP2010145083A (ja) | 樹脂製接合品およびその製造方法 | |
JP4371744B2 (ja) | 光学測定方法 | |
JP5728282B2 (ja) | マイクロチップ | |
JP5564800B2 (ja) | 反応場を有するデバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130226 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130305 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5220180 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |