JP6983645B2 - 積層体組立ユニット、積層体、および積層体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層体組立ユニット、積層体、および積層体の製造方法に関する。

複数の基板を積層する積層体において、例えば、プリント配線板、分析チップ等のように、基板同士を所定の位置関係で配置して機能を発現させることがある。例えば、プリント配線板の場合、積層する基板同士の配線が正常に導電する位置関係となるように配置されることが重要である。例えば、分析チップの場合、内部に流路、導電膜等を備える構造を有することがあり、この構造では、例えば、２つの基板を使用して、分析チップを製造することができる。この分析チップは、一方の基板の対向面に、流路となる凹部を、他方の基板の対向面に、電極となる導電膜を、それぞれパターニングし、前記一方の基板と前記他方の基板とを、それぞれの対向面が対向するように積層することがある。これによって、内部に、流路と電極とを有する積層体が得られ、前記分析チップとして使用できる。前記チップを形成するにあたって、試料が流れる流路と、分析の電極となる導電膜とが、正しい位置関係となるように、前記２つの基板を積層することが重要である。

前記プリント配線板および前記分析チップのような積層体の構築において、積層状態が正しい位置関係となるようにする方法として、以下のような方法がある。例えば、一方の基板に、外周を囲む凸状の枠を設け、前記枠内に、他方の基板をはめ込み、位置合わせする方法、一方の基板の対向面にピン部を設け、他方の基板に貫通孔を設け、前者のピン部を後者の貫通孔に挿入することで、位置合わせする方法等である（特許文献１等）。しかしながら、これらの方法は、前記基板の対向面において、位置合わせ用の枠、ピン部等を設ける必要があり、他方、同じ面に、配線や導電膜等のパターン部を形成する必要があるため、設計が困難との問題がある。また、これらの方法は、前記枠へのはめ込みや、前記貫通孔へピン部の挿入が必要であるため、前記２つの基板には、取り扱い上、ある程度の厚みや強度が必要である。しかし、例えば、一方の基板が、折り曲げ可能なフィルム等の場合、前記枠、前記ピン部、前記貫通孔等の形成および取り扱いも困難である。

特開平７−２０２４３５号公報

そこで、本発明は、例えば、対向面に高密度なパターン部を有する場合であっても、容易に、２つの基板の位置合わせを行うことが可能な積層体組立キット、位置合わせされた積層体の製造方法、位置合わせされた積層体の提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の位置合わせ機能付き積層体組立キットは、
積層させる第１基板と第２基板とを含み、
前記第１基板は、
前記第２基板に対する対向面とは反対面に、レンズ部を有し、
前記第２基板は、
少なくとも一方の面に、位置合わせマーク部を有し、
前記第１基板と前記第２基板とは、
設定した積層状態において、前記第１基板のレンズ部の焦点位置に、前記第２基板の前記位置合わせマーク部が位置するように、それぞれ、前記レンズ部と、前記位置合わせマーク部とを有し、
前記設定した積層状態における前記レンズ部に結像する前記位置合わせマーク部の像が、前記設定した積層状態であることを示す像である
ことを特徴とする。

本発明の積層体は、
第１基板と第２基板とを含み、
前記第１基板は、
前記第２基板に対する対向面とは反対面に、レンズ部を有し、
前記第２基板は、
少なくとも一方の面に、位置合わせマーク部を有し、
前記第１基板と前記第２基板とは、
前記第１基板のレンズ部と、前記第２基板の位置合わせマーク部とが対向する位置となるように、積層され、
前記レンズ部に結像する前記第２基板の位置合わせマーク部の像は、前記レンズ部の焦点位置に前記位置合わせマーク部が位置する際の像であることを特徴とする。

本発明の積層体の製造方法は、
前記本発明の位置合わせ機能付き積層体組立キットを使用し、
前記第１基板と前記第２基板とを、前記レンズ部と前記位置合わせマーク部とが対向する位置となるように、対向させ、
前記レンズ部に結像する前記第２基板の位置合わせマーク部の像を、前記レンズ部の焦点位置に前記位置合わせマーク部が位置する際の像とすることで、前記第１基板と前記第２基板とを位置合わせし、
この状態で、前記第１基板と第２基板とを固定する
ことを特徴とする。

本発明の積層体位置合わせキットによれば、例えば、対向面に高密度なパターン部を有する場合であっても、容易に、２つの基板の位置合わせを行い、正しく位置合わせされた積層体を得ることができる。

図１は、本発明の一例を示す概略図であり、（Ａ）は、前記第１基板および前記第２基板の一部を示す上方向から見た平面図であり、（Ｂ）は、前記第１基板および前記第２基板の断面図であり、（Ｃ）は、前記第１基板と前記第２基板とを積層した積層状態を示す断面図である。 図２は、本発明の一例において、前記第１基板と前記第２基板との積層状態と、前記レンズ部に結像する位置合わせマーク部の像とを示す概略図であり、（Ａ）〜（Ｅ）において、左図は、前記積層状態を示す断面図であり、右図は、前記レンズに結像する位置合わせマーク部の像を示す平面図である。 図３は、本発明の一例において、前記第１基板のレンズ部および前記第２基板の位置合わせマーク部の個数および位置を示す概略図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、左が、前記第２基板の対向面の平面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、真ん中が、前記第１基板の側面図である。 図４は、本発明の一例において、レンズ部がシリンドリカルレンズである場合の第１基板および前記第２基板を示す概略図であり、（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、左が、前記第２基板の対向面の平面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、真ん中が、前記第１基板の側面図である。 図５は、本発明の一例において、レンズ部がレンズアレイである場合の第１基板および前記第２基板を示す概略図であり、（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、左が、前記第２基板の対向面の平面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、真ん中が、前記第１基板の側面図である。 図６は、本発明の一例において、パターニング部を有する第１基板および第２基板を示す概略図であり、（Ａ）は、左から、前記第１基板の側面図、ならびに対向面および反対面の平面図であり、（Ｂ）は、左から、前記第２基板の側面図、および対向面の平面図であり、（Ｃ）は、左から、積層体の上面図および下面図である。 図７は、本発明の一例において、パターニング部を有する第１基板および第２基板を示す概略図であり、（Ａ）は、左から、前記第１基板の側面図、ならびに対向面および反対面の平面図であり、（Ｂ）は、左から、前記第２基板の側面図、および対向面の平面図であり、（Ｃ）は、左から、積層体の上面図および下面図である。 図８は、本発明の一例において、パターニング部を有する第１基板および第２基板を示す概略図であり、（Ａ）は、左から、前記第１基板の側面図、ならびに対向面および反対面の平面図であり、（Ｂ）は、左から、前記第２基板の側面図、および対向面の平面図であり、（Ｃ）は、左から、積層体の上面図および下面図である。 図９は、本発明の一例において、パターニング部を有する第１基板および第２基板を示す概略図であり、（Ａ）は、左から、前記第１基板の側面図、ならびに対向面および反対面の平面図であり、（Ｂ）は、左から、前記第２基板の側面図、および対向面の平面図であり、（Ｃ）は、左から、積層体の上面図および下面図である。 図１０は、本発明の一例において、パターニング部を有する第１基板および第２基板を示す概略図であり、（Ａ）は、左から、前記第１基板の側面図、ならびに対向面および反対面の平面図であり、（Ｂ）は、左から、前記第２基板の側面図、および対向面の平面図であり、（Ｃ）は、左から、積層体の上面図および下面図である。 図１１は、本発明の一例において、第３基板を含む積層体組み立てキットを示す概略図であり、（Ａ）は、左が、前記第１基板の側面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、（Ｂ）は、左が、前記第２基板の側面図、右が、前記第２基板の対向面の平面図、（Ｃ）は、積層体の側面図である。 図１２は、本発明の一例において、第３基板を含む積層体組み立てキットを示す概略図であり、（Ａ）は、左が、前記第１基板の側面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、（Ｂ）は、左が、前記第２基板の側面図、右が、前記第２基板の対向面の平面図、（Ｃ）は、第３基板の側面図、右が、前記第３基板の対向面の平面図、（Ｄ）は、左が、積層体の側面図、右が、前記積層体の平面図である。

本発明の積層体組立キットにおいて、例えば、前記第１基板および前記第２基板が、透明基板である。

本発明の積層体組立キットにおいて、例えば、前記第１基板のレンズ部および前記第２基板の位置合わせマーク部の数が、それぞれ、２個以上である。

本発明の積層体組立キットにおいて、例えば、前記第２基板の対向面において、前記位置合わせマーク部の総面積が、前記第２基板の全面積の３％以下である。

本発明の積層体組立キットにおいて、例えば、前記レンズ部は、その表面が、球面または非球面である。

本発明の積層体組立キットにおいて、例えば、前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである。

本発明の積層体組立キットにおいて、例えば、前記位置合わせマーク部の平面形状が、四角形である。

本発明の積層体において、例えば、前記第１基板および前記第２基板が、透明基板である。

本発明の積層体において、例えば、前記第１基板のレンズ部および前記第２基板の位置合わせマーク部の数が、それぞれ、２個以上である。

本発明の積層体において、例えば、前記第２基板の対向面において、前記位置合わせマーク部の総面積が、前記第２基板の全面積の３％以下である。

本発明の積層体において、例えば、前記レンズ部は、その表面が、球面または非球面である。

本発明の積層体において、例えば、前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである。

本発明の積層体において、例えば、前記位置合わせマーク部の平面形状が、四角形である。

本発明の製造方法において、例えば、前記位置合わせマーク部の平面形状が、四角形であり、前記第１基板と第２基板とを位置合わせする移動方向が、直交する２軸方向であり、前記２軸が、それぞれ、四角形の対向する一対の辺と平行である。

以下に本発明の位置合わせ機能付き積層体組立キット、積層体、および積層体の製造方法について、図面等を用いて説明する。各図において、同一箇所には同一符号を付す。また、特に記載がない限り、各実施形態の記載は、他の実施形態に援用できる。

本発明の積層体組立キットを使用し、または、本発明の製造方法を行えば、本発明の積層体を得ることができる。このため、以下の説明は、例えば、それぞれの発明に援用できる。

本発明の積層体組立キットおよび積層体の製造方法は、特に制限されず、２つ以上の基板を位置合わせして積層体を形成する場合に利用できる。そして、本発明を適用できる分野は、特に制限されず、前述のように２つ以上の基板を位置合わせして積層体を形成する場合に、利用できる。具体例としては、他方の基板と対向する対向面に、例えば、パターニング部（パターニングが施された部分）を有する基板同士を積層する場合があげられる。例えば、一方の基板の対向面にのみパターニング部を有する場合よりも、両方の基板が、それぞれ対向面にパターニング部を有し、両方の基板を対向して積層することによって、積層体として、より複雑なパターニングが可能となる。前記パターニングの処理の種類は、特に制限されず、例えば、親水性処理、疎水性処理、導電膜等の回路形成、流路等の凹凸形成等があげられる。この場合、パターニング部は、例えば、機能部ともいう。前記導電膜の形成には、例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷等が利用できる。これらの印刷方法によれば、前記基板の対向面において、高密度なパターン部を形成でき、さらには、パターン部と前記位置合わせマーク部とを同一工程で印刷することもできる。このため、パターン部と前記位置合わせマーク部との位置精度を、向上させることができる。前記パターン部が高密度になる程、前記両基板の位置合わせの精密度が重要になるが、本発明によれば、前述のように容易な位置合わせが可能であるため、高密度なパターン部を有する積層体を製造する際に、本発明は、非常に有用である。

＜位置合わせ機能付き積層体組立キット＞
本発明の積層体組立キットは、前述のように、
積層させる第１基板と第２基板とを含み、
前記第１基板は、
前記第２基板に対する対向面とは反対面に、レンズ部を有し、
前記第２基板は、
少なくとも一方の面に、位置合わせマーク部を有し、
前記第１基板と前記第２基板とは、
設定した積層状態において、前記１基板のレンズ部の焦点位置に、前記第２基板の前記位置合わせマーク部が位置するように、それぞれ、前記レンズ部と、前記位置合わせマーク部とを有し、
前記設定した積層状態における前記レンズ部に結像する前記位置合わせマーク部の像が、前記設定した積層状態であることを示す像である
ことを特徴とする。

本発明において、積層させる基板の数は、特に制限されず、例えば、２つ以上、３つ以上である。本発明において、位置合わせの対象となる少なくとも２つの基板を、第１基板および第２基板という。

本発明において、前記第１基板は、前記第２基板に対する対向面とは反対面に、レンズ部を有し、前記第２基板は、前記第１基板に対する対向面および前記対向面とは反対面の少なくとも一方に、位置合わせマーク部を有している。前記第１基板のレンズ部と、前記第２基板の位置合わせマーク部との関係を、図１および図２を例にあげて説明する。なお、下記説明において、前記レンズ部および前記位置合わせマーク部の大きさおよび形状等は、例示にすぎず、本発明を限定するものではない。

図１に、第１基板および第２基板、ならびに、第１基板と第２基板との積層体の概略を示す。図１において、（Ａ）は、第１基板１０および第２基板２０の一部を示す上方向から見た平面図であり、具体的には、第１基板１０は、第２基板２０に対する対向面１０Ｙとは反対面１０Ｘの平面図であり、第２基板２０は、第１基板１０に対する対向面２０Ｙの平面図である。（Ｂ）は、前記（Ａ）の第１基板１０をＩ−Ｉ方向から見た断面図、および前記（Ａ）の第２基板２０をII−II方向から見た断面図であり、（Ｃ）は、第１基板１０と第２基板２０とを積層した状態を示す、前記（Ｂ）と同じ方向の断面図である。図１に示すように、第１基板１０は、上面、すなわち、第２基板２０に対する対向面１０Ｙとの反対面１０Ｘに、レンズ部１１を有し、第２基板２０は、上面、すなわち、第１基板１０に対する対向面２０Ｙに、位置合わせマーク部２１を有している。本実施形態において、第１基板１０は、透明基板であり、レンズ部１１は、平面形状が円形であり、表面形状が、上方向に突出する球面であり、第２基板２０は、透明基板であり、その位置合わせマーク部２１は、黒色の正方形である。なお、図１は、第２基板２０の貫通孔に黒色の四角柱が埋め込まれ、前記四角柱の第２基板２０の上面に露出した表面が、位置合わせマーク部２１となる形態を示したが、これには制限されない。後述のように、位置合わせマーク部２１は、例えば、第２基板２０の表面に印刷されたマークでもよい。

図２に、第１基板１０の対向面１０Ｙと、第２基板２０の対向面２０Ｙとを対向するように積層させ、第１基板１０のレンズ部１１と第２基板２０の位置合わせマーク部２１とを、平面方向に動かした場合における、レンズ部１１に結像する位置合わせマーク部２１の像（虚像ともいう）を示す。具体的に、図２（Ａ）〜（Ｅ）において、左図は、第１基板１０と第２基板２０の積層状態を示す断面図であり、右図は、第１基板１０において、レンズ部１１に結像する位置合わせマーク部２１の像を示す平面図である。図２（Ａ）に示すように、法線方向（図２においてＺ）からレンズ部１１を視認した場合、レンズ部１１の焦点位置に、第２基板２０の位置合わせマーク部２１が位置するため、レンズ部１１には、位置合わせマーク部２１の形状が拡大された正円形の像３０が結像し（投影され）、これが検出できる。

しかしながら、図２（Ｂ）に示すように、第２基板２０の位置合わせマーク部２１の位置が、レンズ部１１の焦点位置より、右側にずれると、位置合わせマーク部２１の全面を結像できないため、例えば、位置合わせマーク部２１の一部のみが拡大された半円の像３１が検出される。図２（Ｃ）に示すように、第２基板２０の位置合わせマーク部２１の位置が、レンズ部１１の焦点位置より、さらに右側にずれると、位置合わせマーク部２１は検出できない。図２（Ｄ）に示すように、第２基板２０の位置合わせマーク部２１の位置が、左側にずれると、位置合わせマーク部２１の全面を結像できないため、例えば、位置合わせマーク部２１の一部のみが拡大された半円の像３１が検出される。図２（Ｅ）に示すように、第２基板２０の位置合わせマーク部２１の位置が、レンズ部１１の焦点位置より、さらに左側にずれると、位置合わせマーク部２１は検出できない。

つまり、第１基板１０と第２基板２０とは、ある特定の位置関係においてのみ、位置合わせマーク部２１が欠けることなく、レンズ部１１に結像しているといえる。そこで、本発明の積層体組立キットは、設定した積層状態において、前記第１基板のレンズ部の焦点位置に、前記第２基板の前記位置合わせマーク部が位置するように、前記第１基板にレンズ部を設け、前記第２基板に前記位置合わせマーク部を設けている。そして、前記設定した積層状態における前記レンズ部に結像する前記位置合わせマーク部の像を、前記設定した積層状態であることを示す像とする。これによって、本発明の積層体組立キットは、例えば、前記第１基板と前記第２基板とを対向させ、前記第１基板のレンズ部において、前記設定した積層状態を示す像が確認できた際に、その位置を、設定した積層状態に位置合わせできたと判断することができる。図１に示す第１基板１０と第２基板２０の場合を例にすると、第１基板１０と第２基板２０とを対向させて、両者を平面方向に動かしながら、第１基板１０のレンズ部１１から像を検出する。そして、図２（Ｂ）〜（Ｅ）の場合には、第１基板１０および第２基板２０を動かし、図２（Ａ）に示す像が確認された際に、設定した積層状態に位置合わせできたと判断できる。

このように、本発明によれば、前記第１基板のレンズ部に結像された、前記第２基板の位置合わせマーク部の像を確認するのみで、容易に、前記第１基板と前記第２基板との位置合わせを行うことができる。本発明によれば、例えば、０．０１ｍｍ程度の位置合わせも可能になる。

本発明において「設定した積層状態」とは、予め設定した、前記第１基板と前記第２基板との積層状態であり、例えば、目的とする機能を奏する積層体となる積層状態である。ここで、具体例として、後述するような、導電パターンと流路パターンとを有する積層体の構築を例にあげて説明する。前記導電パターンと前記流路パターンとを有する構造体を、積層体として構築する場合、まず、前記導電パターンと前記流路パターンとの位置関係が決定され、一方の基板（例えば、第１基板）に前記導電パターンを付与し、他方の基板（例えば、第２基板）に前記流路パターンが付与される。ここで重要なのが、前記第１基板と前記第２基板とを、前記導電パターンと前記流路パターンとが前記決定した位置関係となるように、積層することである。したがって、この具体例においては、予め決定した位置関係となる積層状態が、「設定した積層状態」となる。そして、前記第１基板と前記第２基板とは、前記決定した位置関係となるように積層された場合に、例えば、図２（Ａ）に示すような像を結像するように、前記レンズ部と、前記位置合わせマーク部とが設けられる。なお、この説明は、一例であって、本発明をなんら制限しない。

前記第１基板において、前記レンズ部は、例えば、透明部材から形成されている。前記第１基板は、例えば、前記レンズ部のみが透明部材から形成されてもよいし、全体が透明部材から形成されてもよい。前記透明部材は、例えば、透光性部材であり、樹脂およびガラス等があげられる。前記樹脂は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等があげられる。

前記第２基板は、特に制限されず、例えば、透明基板でもよいし、それ以外の基板でもよい。本発明は、前記第１基板のレンズ部において、前記第２基板の位置合わせマーク部を検出する際、前記第２基板における前記位置合わせマーク部が、前記第２基板におけるそれ以外の領域と、光学的に区別できればよい。前記第２基板が前記透明基板の場合、その部材は、特に制限されず、例えば、前記第１基板と同様のものがあげられる。また、前記第２基板が、前記透明基板以外の場合、例えば、着色基板があげられる。前記着色基板は、例えば、前記樹脂に着色剤を添加した着色樹脂を用いて成形できる。前記着色剤を添加する樹脂は、例えば、前述と同様である。着色剤は、例えば、例えば、マスターバッチ、ドライカラー等があげられる。

前記第２基板における前記位置合わせマーク部の形成方法は、特に制限されず、例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷等により形成できる。また、前述のように、本発明は、前記第１基板のレンズ部に結像する前記位置合わせマーク部の像により、位置合わせを確認できるため、従来のような、例えば、嵌め込み等が不要である。このため、本発明において、前記第２基板は、例えば、従来の方法において取り扱いにおいて必要とされた厚みおよび強度等は、必須ではない。本発明において、前記第２基板の厚みおよび強度は、特に制限されず、例えば、プレート、フィルム、シート等も使用できる。

前記第２基板の色と、前記第２基板における位置合わせマーク部の色との組み合わせは、特に制限されず、例えば、区別可能な色の組み合わせであることが好ましい。前記第２基板の色が、例えば、透明または白色の場合、前記位置合わせマーク部の色は、例えば、黒色が好ましい。

前記第１基板のレンズ部および前記第２基板の位置合わせマーク部の数は、特に制限されず、それぞれ、例えば、２個以上、３個以上、４個以上である。前記レンズ部と前記位置合わせマーク部とは、位置合わせにおいて対応させるため、同じ個数であることが好ましい。前記レンズ部の数は、例えば、位置合わせする前記第１基板および前記第２基板の形状等によって、適宜決定できる。

図３に、前記第１基板のレンズ部および前記第２基板の位置合わせマーク部の個数および位置を例示する。図３において、位置合わせマーク部２２は、第２基板２０の対向面２０Ｙにおいて実質的な高さを有さない形態として示す。図３は、例示であって、例えば、前記レンズ部および前記位置合わせマーク部の個数および位置の他、各部の大きさおよび形状も、何ら本発明を制限しない。

図３は、前記第１基板および前記第２基板の例を示す模式図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、前記レンズ部および前記位置合わせマーク部の個数が異なり、各図において、左が、前記第２基板の対向面の平面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、真ん中が、前記第１基板の側面図である。図３（Ａ）は、第１基板１０の反対面１０Ｘの４つの角にそれぞれ１個の円形のレンズ部１１を有し、第２基板２０の対向面２０Ｙの４つの角にそれぞれ１個の正方形の位置合わせマーク部２２を有する形態であり、図３（Ｂ）は、第１基板１０の反対面１０Ｘの３つの角にそれぞれ１個の円形のレンズ部１１を有し、第２基板２０の対向面２０Ｙの３つの角にそれぞれ１個の正方形の位置合わせマーク部２２を有する形態であり、図３（Ｃ）は、第１基板１０の反対面１０Ｘの対向する２つの角にそれぞれ１個の円形のレンズ部１１を有し、第２基板２０の対向面２０Ｙの対向する２つの角にそれぞれ１個の正方形の位置合わせマーク部２２を有する形態である。第１基板１０のレンズ部１１と、第２基板２０の位置合わせマーク部２２は、第１基板１０と第２基板２０とを積層した際に、対向する位置に形成されている。

前記第１基板のレンズ部の形状は、特に制限されず、例えば、前記第１基板のレンズ部の形状は、例えば、平面形状が円形のレンズでもよいし、平面方向に延びるシリンドリカルレンズでもよい。前者の場合、図１および図２に例示するように、前記レンズ部は、例えば、平面形状が円形であり、表面形状が、球面または非球面である。前記非球面とは、例えば、頂点から外周に向かうにしたがって、連続的または非連続的に曲率が小さくなる（緩やかになる）形状である。後者のシリンドリカルレンズは、例えば、円柱を軸方向に分割した構造であり、前記軸方向に延びる凸部を有し、前記凸部の湾曲した表面がレンズ面となる。

図４に、前記第１基板のレンズ部がシリンドリカルレンズである場合の例を示す。図４は、例示であって、何ら本発明を制限しない。

図４は、前記第１基板および前記第２基板の例を示す模式図であり、（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、左が、前記第２基板の対向面の平面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、真ん中が、前記第１基板の側面図である。図４（Ａ）は、第１基板１０の反対面１０Ｘの一方の長辺と一方の短辺に沿って、それぞれ１本のレンズ部１３Ａ（シリンドリカルレンズ）を有し、第２基板２０の対向面２０Ｙの一方の長辺と一方の短辺に沿って、それぞれ１本の線状の位置合わせマーク部２３Ａを有する形態であり、図４（Ｂ）は、第１基板１０の反対面１０Ｘの一方の長辺から一方の短辺に沿って、連続する１本のレンズ部１３Ｂ（シリンドリカルレンズ）を有し、第２基板２０の対向面２０Ｙの一方の長辺から一方の短辺に沿って、連続する１本の線状の位置合わせマーク部２３Ｂを有する形態である。第１基板１０のレンズ部１３Ａ、１３Ｂと、第２基板２０の位置合わせマーク部２３Ａ、２３Ｂは、第１基板１０と第２基板２０とを積層した際に、対向する位置に形成されている。

前記第１基板のレンズ部は、例えば、図１〜図３に示すように、一か所当たり、１個のレンズを有してもよいし、一か所当たり、複数のレンズを有してもよい。後者の場合、レンズ部は、例えば、複数のレンズにより構成されるレンズアレイということもできる。前記レンズ部が前記レンズアレイの場合、前記レンズアレイに対応する箇所の前記第２基板の位置合わせマーク部は、例えば、前記レンズアレイを構成する複数のレンズに対応する、複数のマークを有してもよい。

図５に、前記第１基板のレンズ部がレンズアレイである場合の例を示す。図５は、例示であって、何ら本発明を制限しない。

図５は、前記第１基板および前記第２基板の例を示す模式図であり、（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、左が、前記第２基板の対向面の平面図、右が、前記第１基板の反対面の平面図、真ん中が、前記第１基板の断面図である。図５（Ａ）は、第１基板１０の反対面１０Ｘの４つの角に、それぞれ、複数のレンズ１４１からなるレンズ部１４（レンズアレイ）を有し、第２基板２０の対向面２０Ｙの４つの角に、それぞれ、複数の四角形のマーク２４１からなる位置合わせマーク部２４を有する形態である。図５（Ｂ）は、第１基板１０の反対面１０Ｘの３つの角に、それぞれ、複数のレンズ１４１からなるレンズ部１４（レンズアレイ）を有し、第２基板２０の対向面２０Ｙの３つの角に、それぞれ、複数の四角形のマーク２４１からなる位置合わせマーク部２４を有する形態である。

図５において、第１基板１０のレンズ部１４は、９個のレンズ１４１が縦３列、横３列に連続して形成されたレンズアレイである。レンズ部１４に含まれるレンズ１４１の数は、これには制限されず、例えば、２個以上であり、複数のレンズ１４１は、例えば、各レンズの中心軸が、縦または横において、同じ線状に並ぶように配置されていることが好ましい。同じレンズ部１４に含まれる複数のレンズ１４１は、例えば、同じ形状であることが好ましい。

図５において、第２基板２０のマーク部２４は、９個のマーク２４１が、縦３列、横３列に、一定間隔で連続して形成されている。マーク部２４に含まれるマーク２４１の数は、これには制限されず、例えば、レンズ部１４のレンズ１４１の数と同様である。同じマーク部２４に含まれるマーク２４１は、例えば、同じ形状であることが好ましい。

レンズ部１４における各レンズ１４１間のピッチは、例えば、同じでも、異なってよく、同じであることが好ましい。また、マーク部２４における各マーク２４１間のピッチは、例えば、同じでも異なってもよく、同じであることが好ましい。レンズ部１４のレンズ１４１間のピッチと、マーク部２４の各マーク２４１間のピッチは、例えば、同じでも異なってもよく、さらに、位置精度の向上および位置ずれ量の定量化が可能という観点から、異なっていることが好ましい。

前記第２基板の位置合わせマーク部の形状は、特に制限されず、例えば、前記第１基板のレンズ部の形状に応じて、適宜設定できる。前記位置合わせマーク部に含まれるマークの数は、特に制限されず、例えば、１個でもよいし、２個以上でもよい。前記位置合わせマーク部の形状は、例えば、正円、楕円等の円形状、多角形状、線状等があげられ、前記多角形状は、例えば、正方形、長方形等の四角形等があげられる。前記位置合わせマーク部の形状とは、前記位置合わせマーク部を形成するマークの形状を意味し、例えば、マーク１個から前記位置合わせマーク部が形成される場合は、前記位置合わせマーク部そのものの形状であり、複数のマークから前記位置合わせマーク部が形成される場合は、各マークの形状である。なお、複数のマークから形成される前記位置合わせマーク部の全体の形状、つまり、複数のマークを含む外形は、特に制限されない。

前記位置合わせマーク部の形状は、例えば、境界部における像が直線となることから、四角形が好ましい。前記境界部における像が直線とは、例えば、前記レンズ部における、結像する虚像の境目の形状が直線であることを意味する。前記第１基板と前記第２基板とを対向させて位置合わせする際、通常、調整用ステージが使用される。前記調整用ステージは、例えば、直交する二軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向に可動できるため、平面方向において、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方を、直交する二軸のいずれかの方向に動かすことで、位置合わせを行うことができる。このため、前記四角形の位置合わせマーク部であれば、例えば、虚像が直線となるため、対向する二対の辺を、可動方向である前記直交する二軸に沿って配置することで、より精度よく簡便な位置合わせが可能になる。

前記位置合わせマーク部は、例えば、二次元マークでもよいし、三次元マークでもよい。前記二次元マークとは、例えば、前記第２基板上において、実質的な高さを有さない（例えば、高さが、５０μｍ未満）マークであり、具体的には、例えば、前記第２基板における前記位置合わせマーク部の色によって判別できるマークである。この場合、前記位置合わせマーク部は、例えば、前記第２基板への印刷等により形成できる。前記三次元マークとは、例えば、前記第２基板上において、実質的な高さを有する（例えば、高さが、５０μｍ以上）３次元構造のマークであり、具体的には、例えば、前記第２基板における前記位置合わせマーク部の立体形状によって判別できるマークである。前記立体形状とは、例えば、前記第２基板における凹凸形状、エッジ等である。

前記位置合わせマーク部は、例えば、前記第２基板の少なくとも一方の面に配置されていればよい。具体例として、前記位置合わせマーク部は、例えば、前記第２基板において、前記第１基板に対する対向面に配置されてよいし、前記第１基板とは反対面に配置されてもよいし、両面に配置されてもよい。

前記位置合わせマーク部を前記第２基板の対向面に配置する場合、前記位置合わせマーク部の位置は、特に制限されず、例えば、前述のようなパターニング部を除く領域に、任意で設定できる。前記第２基板の対向面における前記位置合わせマーク部の割合は、特に制限されない。前記対向面において、前記位置合わせマーク部の総面積の割合は、上限が、例えば、３％以下、１％以下である。前記位置合わせマーク部の平面の面積は、上限が、例えば、０．０１ｍｍ^２以下、０．０００１ｍｍ^２以下である。

本発明によれば、前記位置合わせマーク部を、結像により前記レンズ部で拡大して観察できるため、前述のように、例えば、前記位置合わせマーク部の総面積の割合が、前記第２基板の全面積の３％以下であっても、高精度に、前記第１基板と前記第２基板とを位置合わせできる。また、本発明によれば、前記位置合わせマーク部の面積を小さくできるため、例えば、前記第２基板上に配置される導電膜等の前記機能部について、配置の自由度を向上できる。

前述のように、前記第１基板と前記第２基板と積層する場合、例えば、前記両基板の対向面には、前記パターニング部が形成される。このため、前記第２基板において、前記反対面に前記位置合わせマーク部を形成すれば、例えば、前記対向面の全面について、自由にパターニングを行うことができる。

前記位置合わせマーク部を前記第２基板の反対面に配置する場合、前記位置合わせマーク部の位置は、特に制限されず、例えば、前記第２基板の対向面側から、前記位置合わせマーク部が視認できる位置であればよい。前記第２基板の反対面における前記位置合わせマーク部の割合は、特に制限されず、例えば、前述と同様である。

本発明は、例えば、さらに、１以上の基板を含んでもよく、具体例として、さらに、レンズ部を有する第３基板、または位置合わせマーク部を有する第３基板を含んでもよい。

前記レンズ部を有する第３基板を含む場合、例えば、前記位置合わせマーク部を有する第２基板の両面に、前記レンズ部を有する第１基板と、前記レンズ部を有する第３基板とが、それぞれ積層される形態があげられる。前記第３基板のレンズ部は、例えば、前記第１基板と同様に、前記第２基板の位置合わせマーク部に対応するレンズ部である。前記第２基板は、少なくとも一方の面に前記位置合わせマーク部を有しており、前記第１基板は、前記第２基板とは反対面に、前記レンズ部を有しており、前記第１基板は、その対向面が、前記第２基板のいずれか一方の面に対向するように積層される。前記第２基板は、いずれか一方の面には、前記第１基板が積層されるが、他方の面には、例えば、さらに、その他の基板を積層することができる。このため、さらに、その他の第３基板に、前記レンズ部を配置することによって、前記第２基板に対して、前記第１基板が積層されるのとは反対側の面において、さらに、前記第３基板を積層し、前記第２基板の位置合わせマーク部を利用して、同様に位置合わせを行うことができる。この場合、前記第２基板の同じ前記位置合わせマークを用いて、前記第２基板の両面において、前記レンズ部を有する第１基板、および前記レンズ部を有する第３基板を、それぞれ位置合わせするため、前記第１基板、前記第２基板および前記第３基板は、例えば、透明基板であることが好ましい。

前記位置合わせマーク部を有する第３基板を含む場合、例えば、前記第１基板のレンズ部の形成面とは反対面に、前記位置合わせマーク部を有する第２基板と前記第３基板とが、この順序で積層される形態があげられる。この形態において、前記第１基板は、前記第２基板の位置合わせマーク部に対応するレンズ部と、前記第３基板の位置合わせマーク部に対応するレンズ部を有することが好ましい。それぞれのレンズ部は、例えば、それぞれのマーク部に焦点が合うように、レンズの形状およびレンズの厚みを適宜設定できる。そして、前記第２基板と前記第３基板とは、両者を積層した際に、それぞれのマーク部が重ならない箇所に、それぞれ、マーク部を有し、且つ、前記第２基板は、前記第１基板との対向面から、前記第３基板のマーク部が視認可能な基板であることが好ましい。前記第１基板の各レンズ部は、前記第２基板のマーク部および前記第３基板のマーク部に、それぞれ対応するため、前記第２基板および前記第３基板のマーク部に対して、位置合わせすることができる。

本発明によれば、このように３つの基板を用いても、精度に優れた位置合わせが可能である。このため、３つの基板のそれぞれの対向面に、機能部を設けることで、例えば、これらを積層した積層体について、より複雑な機能部の設計が可能になる。

前記第１基板と前記第２基板とは、前述のように、設定した積層状態において、前記１基板のレンズ部の焦点位置に、前記第２基板の前記位置合わせマーク部が位置するように、それぞれ、前記レンズ部と、前記位置合わせマーク部とを有する。本発明の積層体組立キットは、前記第１基板と前記第２基板とを設定した積層状態に位置合わせすることを容易にするためのキットであり、前記位置合わせが正しく行われた積層状態は、任意に設定できる。そして、前記第１基板のレンズ部の焦点位置は、例えば、前記第１基板の厚み、前記レンズ部の屈折率等により設定でき、また、前記焦点位置に位置する前記第２基板の位置合わせマーク部の位置は、例えば、前記レンズ部から前記位置合わせマーク部までの距離、前記第２基板の厚み等によって、適宜設定できる。

＜積層体および製造方法＞
本発明の積層体は、前述のように、
第１基板と第２基板とを含み、
前記第１基板は、
前記第２基板に対する対向面とは反対面に、レンズ部を有し、
前記第２基板は、
少なくとも一方の面に、位置合わせマーク部を有し、
前記第１基板と前記第２基板とは、
前記第１基板のレンズ部と、前記第２基板の位置合わせマーク部とが対向する位置となるように、積層され、
前記レンズ部に結像する前記第２基板の位置合わせマーク部の像は、前記レンズ部の焦点位置に前記位置合わせマーク部が位置する際の像である
ことを特徴とする。

本発明の積層体の製造方法は、前記本発明の位置合わせ機能付き積層体組立キットを使用し、
前記第１基板と前記第２基板とを、前記レンズ部と前記位置合わせマーク部とが対向する位置となるように、対向させ、
前記レンズ部に結像する前記第２基板の位置合わせマーク部の像を、前記レンズ部の焦点位置に前記位置合わせマーク部が位置する際の像とすることで、前記第１基板と前記第２基板とを位置合わせし、
この状態で、前記第１基板と第２基板とを固定する
ことを特徴とする。

本発明の積層体は、前記本発明の位置合わせ機能付き積層体キットを用いて、本発明の製造方法により製造することができる。

図１および図２を用いて説明したように、本発明の積層体組立キットは、設定した積層状態において、前記第１基板のレンズ部の焦点位置に、前記第２基板の位置合わせマーク部が位置するように、それぞれ、前記レンズ部と、前記位置合わせマーク部とを有している。そして、前記第１基板のレンズ部の焦点位置に、前記第２基板の位置合わせマーク部が位置する場合の、前記レンズ部に結像する前記位置合わせマーク部の像は、設定した積層状態における正しい像として、予め設定されている。このため、以下のようにすれば、前記第１基板と前記第２基板とを、設定した積層状態に位置合わせして、目的の積層体を得ることができる。すなわち、まず、前記第１基板と前記第２基板とを、前記レンズ部と前記位置合わせマーク部とが対向する位置となるように、対向させる。そして、前記レンズ部に結像する前記第２基板の位置合わせマーク部の像を確認しながら、その像が前記正しい像となるように、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方を動かす。そして、前記正しい像が確認された時点で、前記第１基板と前記第２基板とが、設定した積層状態に位置合わせされたと判断し、前記第１基板と前記第２基板との積層を固定すればよい。このように、本発明によれば、前記第１基板のレンズ部において前記第２基板の位置合わせマーク部の像を確認するのみで、容易に、設定した積層状態に位置合わせすることができる。

以下に、本発明の応用の具体例として、前記パターニング部を有する第１基板および第２基板を、例示する。本発明は、これらの例には制限されない。

＜実施形態１＞
本実施形態は、前記第１基板が、レンズ部と流路とを有し、前記第２基板が、前記位置合わせマーク部と導電膜とを有する形態であり、図６を用いて説明する。

図６（Ａ）は、第１基板１０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、反対面１０Ｘの平面図、真ん中が、下面、すなわち対向面１０Ｙの平面図であり、左が、側面図である。第１基板１０は、図３（Ａ）と同様に、反対面１０Ｘの４つの角に、それぞれ１個のレンズ部１１を有する。第１基板１０の対向面１０Ｙは、環状の凹部６１を有し、長辺の両端で対になる凹部６１と連通する凹部６２を有する。図６（Ａ）において、６３は貫通孔である。前記積層体の状態において、環状の凹部６１で囲まれる領域は、試料の液溜部となり、凹部６２は、前記液溜部間を連通する流路となる。

第１基板１０において、レンズ部１１、凹部６１および凹部６２は、例えば、射出成形等により、同一の加工で一度に形成されることが好ましい。レンズ部１１、環状の凹部６１、および凹部６２を、同一の加工で形成することで、例えば、各部分の位置関係の精度を、より高めることができ、さらに、製造において、追加工程を省くことができ、結果的に工程を簡素化できる。

図６（Ｂ）は、第２基板２０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面２０Ｙの平面図、左が、側面図である。第２基板２０は、図３（Ａ）と同様に、対向面２０Ｙの４つの角に、それぞれ１個の四角形の位置合わせマーク部２２を有する。第２基板２０は、さらに、長辺の両端から内方向に延び、内方向の先端が円形の導電膜６４を有する。導電膜６４の円形の先端は、前記積層体の状態において、前記液溜部に位置するように、第２基板２０の対向面２０Ｙに配置されている。

第２基板２０において、位置合わせマーク部２２および導電膜６４は、例えば、印刷等により、同一工程で一度に形成されることが好ましい。位置合わせマーク部２２および導電膜６４を、同一工程で形成することで、例えば、各部分の位置関係の精度を、より高めることができ、さらに、製造において、追加工程を省くことができ、結果的に工程を簡素化できる。

図６（Ｃ）は、第１基板１０と第２基板２０とを積層した積層体の概略を示す図である。図６（Ｃ）は、第１基板１０および第２基板２０が透明基板である例であり、左が、前記積層体を、第１基板１０の反対面１０Ｘ側から見た上面図であり、右が、前記積層体を、第２基板２０の反対面２０Ｘ側から見た下面図である。図６（Ｃ）の上面図において、第１基板１０のレンズ部１１には、それぞれ、第２基板２０の位置合わせマーク部２２の虚像３０が現れている状態を黒丸で示す。

第１基板１０および第２基板２０の設定した積層状態は、導電膜６４の円形の先端と、凹部６１で囲まれる前記液溜部とが、重なる状態である。そして、この状態において、第２基板２０の位置合わせマーク部２２が、第１基板１０のレンズ部１１の焦点位置に位置するよう、レンズ部１１と位置合わせマーク部２２とが、それぞれ、第１基板１０と第２基板２０に形成されている。このため、第１基板１０と第２基板２０とを対向させ、第１基板１０のレンズ部１１に結像した像が、例えば、図２（Ａ）に示すような像３０となった時点で、第１基板１０と第２基板２０とが、所定の積層状態に位置合わせされたことになる。すなわち、所定の積層状態に位置合わせができると、図６（Ｃ）の左図に示すように、第１基板１０の反対面１０Ｙにおける４つのレンズ部１１において、正しい像３０が確認できる。この状態において、導電膜６４の円形の先端は、それぞれ、凹部６１で囲まれる前記液溜部に重なっている。

また、第１基板１０は、その短手方向の長さが、第２基板２０の短手方向の長さより短い。このため、図６（Ｃ）の左図に示すように、積層した状態において、第２基板２０の導電膜６４の他端（前記円形の先端の反対側）が露出し、導電膜６４の他端に、外部からの導線を接続できる。

＜実施形態２＞
本実施形態は、前記第１基板が、レンズ部と分岐流路とを有し、前記第２基板が、前記位置合わせマーク部と導電膜とを有する形態であり、図７を用いて説明する。

図７（Ａ）は、第１基板１０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、反対面１０Ｘの平面図、真ん中が、下面、すなわち対向面１０Ｙの平面図であり、左が、側面図である。第１基板１０は、前記実施形態１と同様に、レンズ部１１を有する。第１基板１０は、円形の凹部７１ａ、７１ｂ、７１ｃを有し、これらと連通する分岐する凹部７２を有する。前記積層体の状態において、円形の凹部７１ａ、７１ｂ、７１ｃで囲まれる領域は、試料の液溜部となり、凹部７２は、前記液溜部間を連通する分岐の流路となる。

第１基板１０において、レンズ部１１、ならびに円形の凹部７１ａ、７１ｂ、および７１ｃは、前記実施形態１と同様、同一の加工で形成されることが好ましい。

図７（Ｂ）は、第２基板２０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面２０Ｙの平面図、左が、側面図である。第２基板２０は、前記実施形態１と同様の位置合わせマーク部２２を有する。第２基板２０は、さらに、短辺の両端から内方向に延び、内方向の先端が円形の導電膜７４ａ、７４ｂ、７４ｃを有する。導電膜７４ａ、７４ｂ、７４ｃの円形の先端は、前記積層体の状態において、それぞれ、対応する前記液溜部に位置するように配置されている。

第２基板２０において、位置合わせマーク部２２、ならびに円形の導電膜７４ａ、７４ｂ、および７４ｃは、前記実施形態１と同様、同一工程で形成されることが好ましい。

図７（Ｃ）は、第１基板１０と第２基板２０とを積層した積層体の概略を示す図である。図７（Ｃ）は、第１基板１０および第２基板２０が透明基板である例であり、左が、前記積層体を、第１基板１０の反対面１０Ｘ側から見た上面図であり、右が、前記積層体を、第２基板２０の反対面２０Ｘ側から見た下面図である。図７（Ｃ）の上面図において、第１基板１０のレンズ部１１には、それぞれ、第２基板２０の位置合わせマーク部２２の虚像３０が現れている状態を黒丸で示す。位置合わせに関しては、前記実施形態１と同様である。

＜実施形態３＞
本実施形態は、前記第１基板が、レンズ部と流路と欠失部とを有し、前記第２基板が、前記位置合わせマーク部と導電膜とを有する形態であり、図８を用いて説明する。

図８（Ａ）は、第１基板１０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、反対面１０Ｘの平面図、真ん中が、下面、すなわち対向面１０Ｙの平面図であり、左が、側面図である。第１基板１０は、前記実施形態１と同様に、レンズ部１１を有する。第１基板１０は、円形の凹部８１ａ、８１ｂを有し、これらと連通する蛇行凹部８２を有する。前記積層体の状態において、円形の凹部８１ａ、８１ｂで囲まれる領域は、試料の液溜部となり、凹部８２は、前記液溜部間を連通する流路となる。また、第１基板１０は、短辺の両端の対角の位置に、欠失部８３を有する。欠失部８３は、第１基板１０を第２基板２０に積層する際、第１基板１０の裏表の目印となる。

第１基板１０において、レンズ部１１、ならびに円形の凹部８１ａ、および８１ｂは、前記実施形態１と同様、同一の加工で形成されることが好ましい。

図８（Ｂ）は、第２基板２０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面２０Ｙの平面図、左が、側面図である。第２基板２０は、前記実施形態１と同様の位置合わせマーク部２２を有する。第２基板２０は、さらに、短辺の両端から内方向に延び、内方向の先端が円形の導電膜８４ａ、８４ｂを有する。導電膜８４ａ、８４ｂの円形の先端は、前記積層体の状態において、それぞれ、対応する前記液溜部に位置するように配置されている。

第２基板２０において、位置合わせマーク部２２、ならびに円形の導電膜８４ａ、および８４ｂは、前記実施形態１と同様、同一工程で形成されることが好ましい。

図８（Ｃ）は、第１基板１０と第２基板２０とを積層した積層体の概略を示す図である。図８（Ｃ）は、第１基板１０および第２基板２０が透明基板である例であり、左が、前記積層体を、第１基板１０の反対面１０Ｘ側から見た上面図であり、右が、前記積層体を、第２基板２０の反対面２０Ｘ側から見た下面図である。図８（Ｃ）の上面図において、第１基板１０のレンズ部１１には、それぞれ、第２基板２０の位置合わせマーク部２２の虚像３０が現れている状態を黒丸で示す。位置合わせに関しては、前記実施形態１と同様である。

また、第１基板１０は、欠失部８３を有するため、図８（Ｃ）の左図に示すように、積層した状態において、第２基板２０の導電膜８４の他端（前記円形の先端の反対側）が露出し、導電膜８４の他端に、外部からの導線を接続することができる。

＜実施形態４＞
本実施形態は、前記第１基板が、レンズ部と流路とを有し、前記第２基板が、前記位置合わせマーク部と導電膜とを有する形態であり、図９を用いて説明する。

図９（Ａ）は、第１基板１０の概略を示す図であり、図７（Ａ）と同じ、第１基板１０である。図９（Ａ）において、右が、上面、すなわち、反対面１０Ｘの平面図、真ん中が、下面、すなわち対向面１０Ｙの平面図であり、左が、側面図である。

図９（Ｂ）は、第２基板２０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面２０Ｙの平面図、左が、側面図である。第２基板２０は、前記実施形態１と同様の位置合わせマーク部２２を有する。第２基板２０は、さらに、短辺の両端から内方向に延びる、複数の導電膜９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄを有する。前記積層体の状態において、導電膜９４ａは、凹部７１ａで囲まれる領域の外周に位置し、導電膜９４ｂ、９４ｃ、９４ｄは、それぞれ、凹部７２により形成される分岐流路の分岐の周囲であり、且つ、前記流路内部には接触しない位置となるように配置されている。

第２基板２０において、位置合わせマーク部２２、ならびに導電膜９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、および９４ｄは、前記実施形態１と同様、同一工程で形成されることが好ましい。

図９（Ｃ）は、第１基板１０と第２基板２０とを積層した積層体の概略を示す図である。図９（Ｃ）は、第１基板１０および第２基板２０が透明基板である例であり、左が、前記積層体を、第１基板１０の反対面１０Ｘ側から見た上面図であり、右が、前記積層体を、第２基板２０の反対面２０Ｘ側から見た下面図である。図９（Ｃ）の上面図において、第１基板１０のレンズ部１１には、それぞれ、第２基板２０の位置合わせマーク部２２の虚像３０が現れている状態を黒丸で示す。位置合わせに関しては、前記実施形態１と同様である。

＜実施形態５＞
本実施形態は、前記第１基板が、レンズ部と流路と欠失部とを有し、前記第２基板が、前記位置合わせマーク部と導電膜とを有する形態であり、図１０を用いて説明する。

図１０（Ａ）は、第１基板１０の概略を示す図であり、図８（Ａ）と同じ、第１基板１０である。図１０（Ａ）において、右が、上面、すなわち、反対面１０Ｘの平面図、真ん中が、下面、すなわち対向面１０Ｙの平面図であり、左が、側面図である。

図１０（Ｂ）は、第２基板２０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面２０Ｙの平面図、左が、側面図である。第２基板２０は、前記実施形態１と同様の位置合わせマーク部２２を有する。第２基板２０は、さらに、複数の導電膜１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄを有する。前記積層体の状態において、導電膜１０４ａ、１０４ｃは、それぞれ、凹部８１ａ、８１ｂで囲まれる領域の外周に位置し、導電膜１０４ｂ、１０４ｄは、それぞれ、凹部８２により形成される流路内部には接触しない位置となるように配置されている。

第２基板２０において、位置合わせマーク部２２、ならびに導電膜１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄは、前記実施形態１と同様、同一工程で形成されることが好ましい。

図１０（Ｃ）は、第１基板１０と第２基板２０とを積層した積層体の概略を示す図である。図１０（Ｃ）は、第１基板１０および第２基板２０が透明基板である例であり、左が、前記積層体を、第１基板１０の反対面１０Ｘ側から見た上面図であり、右が、前記積層体を、第２基板２０の反対面２０Ｘ側から見た下面図である。図１０（Ｃ）の上面図において、第１基板１０のレンズ部１１には、それぞれ、第２基板２０の位置合わせマーク部２２の虚像３０が現れている状態を黒丸で示す。位置合わせに関しては、前記実施形態１と同様である。

また、第１基板１０は、欠失部８３を有するため、図１０（Ｃ）の左図に示すように、積層した状態において、第２基板２０の導電膜１０４の一部が露出し、導電膜１０４の一部に、外部からの導線を接続することができる。

＜実施形態６＞
本実施形態は、前記積層体組立キットが、さらに、前記レンズ部を有する第３基板を含む形態であり、図１１を用いて説明する。

図１１（Ａ）は、レンズ部１１を有する基板１０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、反対面１０Ｘの平面図であり、左が、側面図である。基板１０は、前述した図３（Ａ）における第１基板１０と同じ構造である。本実施形態においては、レンズ部１１を有する２つの基板１０を、レンズ部１１を有する第１基板および第３基板として使用する。以下の説明においては、便宜上、第１基板を１０Ａ、第３基板を１０Ｂとする。

図１１（Ｂ）は、第２基板２０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面２０Ｙの平面図、左が、側面図である。第２基板２０は、前述した図３（Ａ）における第２基板２０であり、位置合わせマーク部２２を有する。

図１１（Ｃ）は、２つの基板１０（第１基板１０Ａ、第３基板１０Ｂ）と第２基板２０とを積層した積層体の概略を示す図であり、前記積層体の側面図である。

本実施形態において、第１基板１０Ａおよび第３基板１０Ａは、それぞれ、第２基板２０の位置合わせマーク部２２に対応する位置に、レンズ部１１を有している。そして、第２基板２０の一方の面に、位置合わせマーク部２２を用いて、対向面１０Ｙが対向するように、第１基板１０Ａが配置され、第２基板２０の他方の面に、位置合わせマーク部２２を用いて、対向面１０Ｙが対向するように、第３基板１０Ｂが配置される。この際、第２基板２０の位置合わせマーク部２２に対して、第１基板１０Ａのレンズ部１１および第３基板１０Ｂのレンズ部１１が、それぞれ、位置合わせされる。

本実施形態において、第２基板２０の位置合わせマーク２２は、例えば、いずれか一方の面に形成されてもよいし、両方の面に形成されてもよい。

前者の場合、例えば、第２基板２０が、第１基板１０Ａとの対向面２０Ｙに位置合わせマーク部２２が形成された形態があげられる。位置合わせマーク部２２は、第１基板１０Ａとの対向面２０Ｙに形成されていても、第３基板１０Ｂとの対向面側においても、第３基板１０Ｂに対する位置合わせマーク部２２として機能する必要がある。この場合、第２基板２０を、例えば、透明基板とすることで、第３基板１０Ｂ側においても、第１基板１０Ａ側の位置合わせマーク部２２を確認でき、位置合わせが可能である。なお、第２基板２０が、第３基板１０Ｂとの対向面に位置合わせマーク部２２を有する場合も同様である。

後者としては、例えば、第２基板２０の両方の面に、それぞれ別個に位置合わせマーク２２が形成される形態と、第２基板２０が貫通孔を有し、前記貫通孔内に柱状体が配置され、前記柱状体の両端の露出面が、位置合わせマーク部２２となる形態があげられる。第１基板１０Ａおよび第３基板１０Ｂのそれぞれについて、レンズ部１１の焦点位置に、第２基板２０の位置合わせマーク２２を位置させる場合、例えば、設定がより容易であることから、第２基板２０の両面に位置合わせマーク部２２が形成されていることが好ましい。

本実施形態によれば、このように３つの基板を用いても、精度に優れた位置合わせが可能である。このため、３つの基板のそれぞれの対向面に、前記導電膜等の機能部を設けることで、例えば、これらを積層した積層体について、より複雑な機能部の設計が可能になる。

＜実施形態７＞
本実施形態は、前記積層体組立キットが、さらに、前記位置合わせマーク部を有する第３基板を含む形態であり、図１２を用いて説明する。

図１２（Ａ）は、レンズ部１４を有する第１基板１０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、反対面１０Ｘの平面図であり、左が、側面図である。第１基板１０は、反対面１０Ｘの４つの角に、それぞれ、レンズ部１４を有し、レンズ部１４は、長手方向に連続して２個のレンズ１４１、１４２を有する。

図１２（Ｂ）は、第２基板２０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面２０Ｙの平面図、左が、側面図である。第２基板２０は、前述した図３（Ａ）における第２基板２０であり、位置合わせマーク部２２を有する。なお、図１２（Ｂ）の側面図において、第２基板２０の位置合わせマーク部２２は、その位置を示すために、厚みを有する位置合わせマーク部２２を示しているが、この厚みは、後述する積層において、第１基板１０との積層を妨げるものではない。

図１２（Ｃ）は、第３基板４０の概略を示す図であり、右が、上面、すなわち、対向面４０Ｙの平面図、左が、側面図である。第３基板４０は、位置合わせマーク部４２の位置が、第２基板２０と積層した際に、その位置合わせマーク部２２と重ならない箇所である以外は、第２基板２０と同様である。なお、図１２（Ｃ）の側面図において、第３基板４０の位置合わせマーク部４２は、その位置を示すために、厚みを有する位置合わせマーク部４２を示しているが、この厚みは、後述する積層において、第２基板２０との積層を妨げるものではない。

図１２（Ｄ）は、第１基板１０と第２基板２０と第３基板４０とを積層した積層体の概略を示す図であり、右が、下面、すなわち、前記積層体における第１基板１０の反対面１０Ｘの平面図であり、左が、前記積層体の側面図である。図１２（Ｄ）の平面図において、第１基板１０のレンズ部１４におけるレンズ１４１、１４２には、それぞれ、第３基板４０の位置合わせマーク部４２および第２基板２０の位置合わせマーク部２２の虚像が現れている状態を黒丸で示す。なお、図１２（Ｄ）の側面図において、第２基板２０の位置合わせマーク部２２および第３基板４０の位置合わせマーク部４２は、図１２（Ｂ）および（Ｃ）と同様に、厚みをもたせて示しているが、これらは、位置関係を明記するものであり、接する第１基板１０または第２基板２０への埋没を示すものではない。

本実施形態において、第２基板２０および第３基板４０は、両者を積層した場合に、異なる位置となるように、それぞれ位置合わせマーク部２２、４２を有し、他方、第１基板１０は、第２基板２０および第３基板４０と積層した際に、それぞれの位置合わせマーク部２２、４２に対応するように、２個のレンズ１４１、１４２とを含むレンズ部１４を有している。そして、まず、第２基板２０の位置合わせマーク部２２と第１基板１０のレンズ部１４の一方のレンズ１４２とを用いて、第２基板２０に、対向面１０Ｙが対向するように第１基板１０が配置される。つぎに、第３基板４０の位置合わせマーク部４２と第１基板１０のレンズ部１４の他方のレンズ１４１とを用いて、第３基板４０に、第２基板２０を介して、第１基板１０が配置される。

本実施形態によれば、このように３つの基板を用いても、精度に優れた位置合わせが可能である。このため、３つの基板のそれぞれの対向面に、前記導電膜等の機能部を設けることで、例えば、これらを積層した積層体について、より複雑な機能部の設計が可能になる。

前記各実施形態に示すように、本発明によれば、例えば、前記第１基板の対向面および前記第２基板の対向面のそれぞれに、前記導電膜および前記凹部等のパターン部を複雑に形成した場合でも、前記第１基板のレンズ部において、前記第２基板の位置合わせマーク部の像を確認するのみで、容易に前記第１基板と前記第２基板との位置合わせを行うことができる。前記実施形態のように、例えば、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に、導電膜および凹部等のパターン部が高密度に配置されている場合、本発明は、容易な位置合わせが可能であることから、特に有用である。また、前記第２基板の位置合わせマーク部は、前記第１基板のレンズ部において、結像した像として検出することから、前記位置合わせマーク部は、例えば、非常に小さいマークでもよい。このため、前述のように、前記第２基板の対向面に前記位置合わせマーク部を配置する場合は、例えば、高密度に前記パターン部が配置されていても、前記パターン部の無い箇所に、容易に配置することができる。また、前記第２基板の反対面に前記位置合わせマーク部を配置する場合は、例えば、前記対向面の全面を、前記パターン部の形成に利用でき、他方、前記反対面の任意の部位に、前記位置合わせマーク部を配置することができる。

また、本発明は、例えば、前記第１基板において、前記レンズ部と前記凹部を同一の加工で形成すること、および、前記第２基板において、前記位置合わせマーク部と前記導電膜を同一工程で形成することで、各部分の位置関係の精度をより高めることができる。そして、これにより、追加工程を省くことができ、結果的に、工程を簡素化できる。

本発明は、さらに、前記第２基板において、前記位置合わせマークを対向面とは反対の面に配置することもできる。これにより、前記第２基板の対向面の全面を、前記機能部として使用することもできる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

以上のように、本発明の積層体位置合わせキットによれば、例えば、対向面に高密度なパターン部を有する場合であっても、容易に、２つの基板の位置合わせを行い、正しく位置合わせされた積層体を得ることができる。

１０、１０Ａ 第１基板
１０Ｂ、４０ 第３基板
１１、１３、１４ レンズ部
１４１、１４２ レンズ
２０ 第２基板
２１、２２、２３、２４、４２ 位置合わせマーク部
２４１ マーク
６１、６２、７１、７２、８１、８２ 凹部
６３ 貫通孔
６４、７４、８４、９４、１０４ 導電膜
８３ 欠失部

Claims (13)

1. 積層させる第１基板と第２基板とを含み、
   前記第１基板は、
   前記第２基板に対する対向面とは反対面に、レンズ部を有し、
   前記第２基板は、
   少なくとも一方の面に、位置合わせマーク部を有し、
   前記位置合わせマーク部の平面形状が、四角形であり、
   前記第１基板と前記第２基板とは、
   設定した積層状態において、前記第１基板のレンズ部の焦点位置に、前記第２基板の前記位置合わせマーク部が位置するように、それぞれ、前記レンズ部と、前記位置合わせマーク部とを有し、
   前記設定した積層状態における前記レンズ部に結像する前記位置合わせマーク部の像が、前記設定した積層状態であることを示す像である
   ことを特徴とする位置合わせ機能付き積層体組立キット。
2. 前記第１基板および前記第２基板が、透明基板である、請求項１記載の積層体組立キット。
3. 前記第１基板のレンズ部および前記第２基板の位置合わせマーク部の数が、それぞれ、２個以上である、請求項１または２記載の積層体組立キット。
4. 前記第２基板の対向面において、前記位置合わせマーク部の総面積が、前記第２基板の全面積の３％以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層体組立キット。
5. 前記レンズ部は、その表面が、球面または非球面である、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層体組立キット。
6. 前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである、請求項１から５のいずれか一項に記載の積層体組立キット。
7. 第１基板と第２基板とを含み、
   前記第１基板は、
   前記第２基板に対する対向面とは反対面に、レンズ部を有し、
   前記第２基板は、
   少なくとも一方の面に、位置合わせマーク部を有し、
   前記位置合わせマーク部の平面形状が、四角形であり、
   前記第１基板と前記第２基板とは、
   前記第１基板のレンズ部と、前記第２基板の位置合わせマーク部とが対向する位置となるように、積層され、
   前記レンズ部に結像する前記第２基板の位置合わせマーク部の像は、前記レンズ部の焦点位置に前記位置合わせマーク部が位置する際の像である
   ことを特徴とする積層体。
8. 前記第１基板および前記第２基板が、透明基板である、請求項７記載の積層体。
9. 前記第１基板のレンズ部および前記第２基板の位置合わせマーク部の数が、それぞれ、２個以上である、請求項７または８記載の積層体。
10. 前記第２基板の対向面において、前記位置合わせマーク部の総面積が、前記第２基板の全面積の３％以下である、請求項７から９のいずれか一項に記載の積層体。
11. 前記レンズ部は、その表面が、球面または非球面である、請求項７から１０のいずれか一項に記載の積層体。
12. 前記レンズ部が、シリンドリカルレンズである、請求項７から１１のいずれか一項に記載の積層体。
13. 請求項１から６のいずれか一項に記載の位置合わせ機能付き積層体組立キットを使用し、
    前記第１基板と前記第２基板とを、前記レンズ部と前記位置合わせマーク部とが対向する位置となるように、対向させ、
    前記レンズ部に結像する前記第２基板の位置合わせマーク部の像を、前記レンズ部の焦点位置に前記位置合わせマークが位置する際の像とすることで、前記第１基板と前記第２基板とを位置合わせし、
    この状態で、前記第１基板と第２基板とを固定し、
    前記位置合わせマーク部の平面形状が、四角形であり、
    前記第１基板と第２基板とを位置合わせする移動方向が、直交する２軸方向であり、
    前記２軸が、それぞれ、四角形の対向する一対の辺と平行である
    ことを特徴とする積層体の製造方法。
    

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