JPWO2010021264A1

JPWO2010021264A1 - 微細流路チップ製造方法及び微細流路チップ

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Publication number: JPWO2010021264A1
Application number: JP2010525663A
Authority: JP
Inventors: 貴志鷲巣; 平山　博士; 博士平山; 俊則瀧村
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2012-01-26
Also published as: WO2010021264A1; US20110151198A1

Abstract

製造する微細流路チップにおける流路へ樹脂製フィルムを撓ませないようにして、液体試料の滞留を抑え、定量性及び再現性を高める。
そのための微細流路チップの製造方法は、流路用溝０１１が形成された樹脂製基板０１０の、流路用溝０１１が形成された面に樹脂製フィルム０２０を接合する微細流路チップ製造方法であって、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）と樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）とはＴｓ＞Ｔｆを満たし、接合温度をＴ（℃）とした場合に、樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０とを、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）の接合温度で、且つ、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜６０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲のプレス圧で圧着するプレス段階、を有する。

Description

本発明は、微細加工技術により作成された微細流路を有する微細流路チップの製造方法、及び当該製造方法により製造された微細流路チップに関する。

微細加工技術を利用してシリコンやガラス基板上に微細な流路用溝を形成し、当該基板に対して平板状の封止部材を接合することにより流路や回路を形成することで、微小空間上に核酸、タンパク質、血液などの液体試料の化学反応や、分離、分析などを行うマイクロ分析チップ、微細流路チップ、或いはμＴＡＳ（ＭｉｃｒｏＴｏｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｓ）などと称される装置（以下では、「微細流路チップ」という。）が実用化されている。このような微細流路チップの利点としては、サンプルや試薬の使用料または廃液の排出量が軽減され、省スペースで持ち運び可能な安価なシステムの実現が考えられる。

また、製造コストの削減の要望から、樹脂製の微細流路チップの基板や封止部材により製造することも検討されている。

樹脂製基板と樹脂製の封止部材を接合するための方法としては、接着剤を利用する方法、溶剤で樹脂表面を溶かして接合する方法、超音波融着を利用する方法、レーザ融着を利用する方法、熱融着を利用する方法などが知られている。しかしながら、樹脂製基板に平板状の封止部材を接合して流路を形成する場合、樹脂製基板及び封止部材の形状に少しでも歪みや反りが発生していると均一な流路を生成することが困難となり、特に高い精度が要求される微細流路チップとしては問題となる場合があった。

そこで、微細な流路用溝を形成した樹脂製基板に樹脂フィルムを接合させた微細流路チップが検討されている。当該微細流路チップは、表面に流路用溝が形成されるとともに、流路用溝の終端などに設けられた貫通孔（試薬導入、排出穴）が形成された樹脂製基板と、樹脂製基板の表面に接合された樹脂製フィルムとによって作製される。

樹脂製基板と樹脂製フィルムとを接合する方法としては、前述の樹脂製基板と平板状の封止部材からなる微細流路チップの場合と同様に、接着剤を利用する方法、溶剤で樹脂表面を溶かして接合する方法、超音波融着を利用する方法、レーザ融着を利用する方法、平板状またはロール状の加圧装置により熱融着を利用する方法などが挙げられるが、なかでも、熱融着は低コストで実施できるため、大量生産を前提とした接合方法として適する。

このような微細流路チップとしては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂製の基板に、同じくアクリル系樹脂製のフィルムを加圧熱融着させた微細流路チップ（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。

特開２０００−３１９６１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術（プレス圧１ｋｇｆ／ｃｍ^２、１０４℃の条件下での加熱融着。実施例を参照。）を用いて微細流路チップを製造した場合、樹脂製フィルムが撓んで微細流路や貫通孔の中に入り込んでしまったり、樹脂製の基盤が変形したりして流路の変形を引き起こすことが判明した。また、このような流路変形の原因が、過度に加熱されて軟化した樹脂製フィルムが加圧されることにより、流路や貫通孔の空間に押し込まれたり、軟化した基材が加圧されることで接合面の近傍に変形が発生したりするためであることも分かった。

このように、流路の変形が発生した場合、流路用溝と樹脂製フィルムとから形成される微細流路が本来あるべき断面形状（長方形や台形など）よりも狭くなり、流路全体における液体試料の流速が低下したり、流速のばらつきが発生したりするため、正確な分析が困難になる。また、樹脂製フィルムが流路側に撓んだ場合は、樹脂製フィルムと流路用溝の壁面とによりなる角度が、本来の９０度よりも鋭角になるため、液体試料の流速を部分的に遅くすることで流速にばらつきが発生したり、撓んだ樹脂製フィルムが検出光を発散させたりしてしまい、結果的に、検出ピークを弱くしてしまうため、正確な分析が困難になるという問題が発生した。同様に、基板が変形した場合も流速のばらつきや検出光の発散が発生し、正確な分析が困難となる問題があった。

また、液体試料の流入口となる貫通孔において、樹脂製フィルムが貫通孔の中に撓んだり、基板の変形が発生したりした場合、貫通孔の体積がばらつくことで、貫通孔に満たされる液体試料の液面の高さにばらつきが生じる。貫通孔の体積は流路用溝の容積に比べて極めて大きい。貫通孔の体積がばらつくことにより、流路における液体試料の流れる方向や流速等に大きく影響し、液体試料の流れる方向や流速等によっては、液体試料の分析ができない場合も生じる。貫通孔の体積のばらつきが大きいこと、すなわち、液体試料の定量性が低いことは、液体試料を分析する上で、大きな問題となる。また、貫通孔に満たされる液体試料の液面の高さのばらつきに起因して、貫通孔内の液体試料と他の貫通孔内の液体試料との水頭差が生じると、水頭差に起因する液体試料の流れが生じ、液体試料を分析する上で、再現性が低下するという問題も発生した。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、製造する微細流路チップにおける流路の変形を抑制し、液体試料の滞留を抑え、定量性及び再現性を高めるとともに、樹脂基材と樹脂製フィルムとの接合強度も十分に得られる、微細流路チップの製造方法を提供すること、及び当該製造方法により得られる微細流路チップを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための構成は以下である。

１．流路用溝が形成された樹脂製基板の、前記流路用溝が形成された面に樹脂製フィルムを接合する微細流路チップ製造方法であって、前記樹脂製基板の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）と前記樹脂製フィルムの荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）とはＴｓ＞Ｔｆを満たし、接合温度をＴ（℃）とした場合に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）の接合温度で、且つ、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜６０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲のプレス圧で圧着するプレス段階、を有することを特徴とする微細流路チップ製造方法。

本発明者らの検討の結果、樹脂製基板の荷重たわみ温度Ｔｓと樹脂製フィルムの荷重たわみ温度Ｔｆとの関係が、Ｔｓ＞Ｔｆの関係を満たさない場合には、微細流路チップとして十分な接合強度と流路変形の抑制を達成することが困難であることが判明した。また、上記の関係を満たす場合であっても、接合強度を高めるために、従来のプレス強度を保ちながら接合温度を高めた場合は、樹脂製フィルムの流路方向への撓みや、樹脂製基板の変形による流路の変形が発生してしまい、十分な分析精度を保つことが困難となることが判明した。また、従来のプレス圧を保ちながら温度調整をした場合、温度を低くすると十分な接合強度が得られず、温度を高めた場合は、やはり流路の変形が生じて分析精度を保つことが困難であった。

また、本発明者の更なる検討の結果、樹脂製基板の荷重たわみ温度Ｔｓと樹脂製フィルムの荷重たわみ温度Ｔｆとの関係がＴｓ＞Ｔｆを満たした上で、従来よりも非常に低い接合温度、かつ従来よりも非常に高いプレス圧で接合を行った場合に、流路の変形を十分に抑制することが可能となり、更に、十分な接合強度も得られるということが判明したものである。このような構成により、流路の断面積の縮小や断面積のばらつきを抑えることができる。更には、検出の再現性の低下を防止することが可能となる。

２．前記プレス段階が、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２を超え６０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の範囲の特定のプレス圧で圧着する第１プレス段階と、前記第１プレス段階の後に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、前記第１プレス段階の前記特定のプレス圧よりも小さいプレス圧で圧着する第２プレス段階と、を有することを特徴とする前記１項に記載の微細流路チップ製造方法。

上述の２．の構成によれば、第１プレス段階と、第１プレス段階のプレス圧よりも小さいプレス圧で圧着する第２プレス段階により、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを接合することで、更に流路変形を抑制し、接合温度を高める効果が得られる。

３．前記プレス段階が、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２を超え６０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の範囲に含まれる特定のプレス圧で圧着する第１プレス段階と、前記第１プレス段階の後に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜３０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲の特定のプレス圧で圧着する第２プレス段階と、を有することを特徴とする前記１項に記載の微細流路チップ製造方法。

上述の３．の構成によれば、第１プレス段階のプレス圧を、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜６０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲とし、第２プレス段階のプレス圧を、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜３０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲とすることで、更に流路変形を抑制し、接合強度を高める効果が得られる。

４．前記第１プレス段階において圧力をかける時間は前記第２プレス段階において圧力をかける時間よりも短いことを特徴とする前記２項又は前記３項に記載の微細流路チップ製造方法。

上述の４．の構成によれば、第１プレス段階において圧力をかける時間を第２プレス段階において圧力をかける時間よりも短くすることで、更に流路変形を抑制し、接合強度を高める効果が得られる。

５．前記プレス段階後に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを熱アニールする段階をさらに有することを特徴とする前記１項乃至前記４項のいずれか一つに記載の微細流路チップ製造方法。

上述の５．の構成によれば、前記プレス段階後に前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを熱アニールする段階をさらに有することで、熱アニールにより樹脂製フィルムが収縮し、接合時に発生した樹脂フィルムの撓みによる変形を更に軽減する効果が得られる。

６．前記１乃至５項のいずれか一つに記載の微細流路チップ製造方法により製造されたことを特徴とする微細流路チップ。

本発明に係る微細流路チップ製造方法によれば、製造する微細流路チップにおける樹脂製フィルムの撓み及び樹脂製基板の変形を軽減することで微細流路の変形を抑制し、かつ十分な接合強度を得ることができる。これにより、本発明に係る微細流路チップ製造方法を用いて製造された微細流路チップ、すなわち本発明に係る微細流路チップにおいて、定量性及び再現性を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る微細流路チップの製造方法で使用される樹脂製基板を説明するための図微細流路チップの断面図第１の実施形態及び第２の実施形態における実施例及び比較例の条件及び結果を表す表の図第３の実施形態における実施例及び比較例の条件及び結果を表す表の図

〔第１の実施形態〕
以下、この発明の第１の実施形態に係る微細流路チップの製造方法について説明する。図１はこの発明の実施形態に係る微細流路チップの製造方法で使用される樹脂製基板を説明するための図である。図２は、微細流路チップの断面図である。

図１に示す樹脂製基板０１０は、複数の貫通孔０１２を有している。さらに、樹脂製基板０１０は、それら複数の貫通孔０１２を結ぶ微細流路０１１を有している。

この樹脂製基板０１０は、その材料として樹脂が用いられる。その樹脂としては、成形性（転写性、離型性）が良いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光に対する自己蛍光性が低いことなどが条件としてあげられるが、特に限定されるものではない。例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、スチレンコポリマ等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレートなどが好ましい。

本発明においては、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度はＴｓ（℃）と表す。ここで、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）は、樹脂製基板を構成する材料の荷重たわみ温度を表し、具体的には試験法ＪＩＳＫ７１９１：２００７で規定されているフラットワイズ試験（Ａ法）により測定された値とする。

樹脂製基板０１０のサイズは、ハンドリング、分析しやすい形状であればどのような形状であってもよい。例えば、１０ｍｍ角〜１５０ｍｍ角程度の大きさが好ましく、２０ｍｍ角〜１００ｍｍ角がより好ましい。そして、樹脂製基板０１０の形状は、分析手法分析装置に合わせればよく、正方形、長方形、円形等の形状が好ましい。

さらに、樹脂製基板０１０の成形方法は特に限定するものではないが、例えば、金型を用いて射出成形、注入成形、プレス成形等で成形する方法や、機械加工で成形する方法などが挙げられる。

微細流路０１１の形状は、分析試料、試薬の使用料を少なくできること、成形金型の製作精度、転写性、離型性などを考慮して、幅、深さともに、１０μｍ〜２００μｍの範囲内の値であることが好ましいが、特に限定されるものではない。また、アスペクト比（溝の深さ／溝の幅）は、０．１〜３程度が好ましく、０．２〜２程度がより好ましい。また、微細流路０１１の幅と深さは、微細流路チップの用途によって決定されればよい。

また、樹脂製基板０１０の板厚は、成形性がよく、取り扱いし易い厚さであればよい。例えば、０．２ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚さが好ましく、１ｍｍ〜２ｍｍ程度の厚さがより好ましい。

樹脂製フィルム０２０は、フィルム状の樹脂材料である。本発明では、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度をＴｆ（℃）と表す。ここで、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）は、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）と同様に、樹脂製フィルム０２０を構成する材料の荷重たわみ温度を表し、試験法ＪＩＳＫ７１９１：２００７で規定されているフラットワイズ試験（Ａ法）により測定された値とする。そして、本発明においては、Ｔｓ（樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度）＞Ｔｆ（樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度）を満たす必要がある。樹脂製フィルム０２０の材料は、左記の関係を満たしていれば特に制限はないが、上述の樹脂製基板０１０で挙げた材料のいずれかの材料を使用することが好ましい。また、この樹脂製フィルム０２０は、樹脂製基板０１０と接合できるように樹脂製基板０１０の形状と同様の面形状を有していることが好ましい。

樹脂製フィルム０２０の厚みは、成形性や密着性などを考慮して、５０μｍ〜２００μｍの範囲内の値であることが好ましいが、特に限定されるものではない。

次に樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０との接合について具体的に説明する。接合はプレス機を用いて行われる。プレス機は２つの定盤が対向する位置に配置されている。そして、該２つの定盤は対向する定盤に向かって接近又は離れる方向に可動可能に配置されており、該２つの定盤はその定盤上に置かれたものが密着するまで接近可能である。

樹脂製基板０１０を一方の定盤の上に載置する。そして、他方の定盤の上に樹脂製フィルム０２０を載置する。そして、それら樹脂製基板０１０及び樹脂製フィルム０２０を収納している箱の中の温度を上昇させることにより、樹脂製基板０１０及び樹脂製フィルム０２０の温度Ｔ（℃）をＴｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）まで上昇必要がある。この温度Ｔが「接合温度Ｔ」にあたる。本発明においては、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆを樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓよりも高くなるように材料の選択等を行っており、更に、接合温度を樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆの近傍としている。この様な条件に設定することにより、高い圧力が加わっても樹脂製基板０１０の変形は起こらず、樹脂製フィルム０２０の流路方向への撓みも抑制することが可能である。ここで、接合温度が樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆよりも低い場合であっても、Ｔｆ−５（℃）より高い温度であれば接着可能である。

２つの定盤を相対的に対向する定盤に向かって移動させ樹脂製基板０１０及び樹脂製フィルム０２０を密着させ接合のためのプレス圧をかける。このプレス圧は、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜６０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲内の値である。そして、樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０とを密着させた状態で上述のプレス圧を３０秒間かけ続ける。この時間を以下では「接合時間」という。ここで、本実施形態では経験的に本実施形態で用いる温度及び圧力で樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０とが十分に接合する時間である３０秒を接合時間としたが、この接合時間は樹脂製基板０１０及び樹脂製フィルム０２０が完全に接合する時間、すなわち樹脂製フィルム０２０の裏側まで熱が伝わり樹脂製フィルム０２０の全体に熱が伝わるまでの時間）であれば他の時間でもよい。具体的には、２秒以上が好ましく、１０秒以上がより好ましい。上述の加熱及び加圧は同時に行われる。

ここで、図２に示すように接合面から流路底辺方向への撓み量ｔの流路深さｄに対する割合として、撓みをｔ／ｄと表現した場合、作成した微細流路チップにおいて、接合した状態で樹脂製フィルム０２０の撓みは０≦ｔ／ｄ＜０．１となることが好ましい。その理由を以下に説明する。微細流路チップ内の微細流路０１１に分析対象物を電圧駆動、圧力駆動で流速を制御して流す必要がある。その際、微細流路０１１の断面積が流路内の流速に影響を与えることが実験の結果判明した。特に圧力駆動の場合、微細流路０１１の断面積が小さくなると流速が低下する。常に同じ形状であれば問題ないが、微細流路チップ同士で撓み量にばらつきがある場合、流速にもばらつきが生じてしまうため、検出の再現性が低下してしまう。発明者の実験の結果、撓み量ｔと微細流路０１１の深さｄの関係が０≦ｔ／ｄ＜０．１であることで検出の再現性が更に高まることが判明した。

上述のように、本実施形態に係る微細流路チップの製造方法では、プレス圧を１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜６０ｋｇｆ／ｃｍ^２とし、従来よりも強い圧力でプレスする。これにより、従来よりも低い温度で樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０との接合が可能となる。そして、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）と樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）がＴｓ＞ｔｆを満たし、接合時の温度がＴｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）としているため、本実施形態における程度の強めの圧力をかけた場合でも、樹脂製基板０１０の変形が抑制されるとともに、樹脂製フィルム０２０の撓みは小さく抑えられ、流路の変形はほとんどない程度に抑えることができ、検出の再現性は良好になる。したがって、本実施形態に係る微細流路チップの製造方法では、樹脂製基板０１０の変形や、樹脂製フィルム０２０の撓みを僅少に抑え、微細流路０１１の断面積の変形やばらつきを抑えられ検出の再現性の低下を防止することが可能となる。この樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０５以下であることが好ましい。

次に、第１の実施形態に係る具体的な実施例について、図３を参照して説明する。図３は第１の実施形態及び第２の実施形態における実施例及び比較例の条件及び結果を表す表の図である。図３における各試験は、樹脂製フィルム０２０及び樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度の組み合わせ、接合温度、プレス圧を変更して、樹脂製フィルム０２０と樹脂製基板０１０との接着性（すなわち樹脂製フィルムの浮きの状態）、基板の変形、樹脂製フィルム０２０の撓み量、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつき（すなわち、撓んでいる部分の標準偏差）を求めた。ここで、樹脂製フィルム０２０の撓み量ｔは、微細流路０１１及び貫通孔０１２上の点を複数採り、各点の撓み（ｔ／ｄ）を算出し、それらにおける樹脂製フィルム０２０の撓みの平均を求めた。また、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは、微細流路０１１及び貫通孔０１２上の点を複数採り、それらの標準偏差を求めた。

図３の各実施例及び各比較例では、荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が８０℃の樹脂製基板０１０としては、三菱レーヨン株式会社製アクリプレン（アクリル系樹脂）を加熱溶融して作成した樹脂製基板を用いた。また、荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃の樹脂製基板０１０としては、三菱レーヨン株式会社製アクリペットＶＨ（アクリル系樹脂）を加熱溶融して作成した樹脂製基板を用いた。また、樹脂製フィルム０２０として、三菱レーヨン株式会社製アクリプレン７５μｍ（アクリル系樹脂）を用いた。この樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）は８０℃である。そして、各実施例及び各比較例では、神東工業株式会社製デジタルプレス機を用いて接着を行った。
（接着性の測定方法）
次に接着性の測定方法について説明する。接着性の測定にはオリンパス社製・蛍光観察顕微鏡装置ＢＸ５１を用いて樹脂製フィルム０２０の浮きの状態を調べた。図３における接着性の評価としては、×：フィルムの浮き等の接着不良が発生、△：フィルムの浮き等の接着不良は発生するが×よりは改善されている、○：ほとんど浮き等は発生せず実害性はない、◎：フィルムの浮きは全くなし、という４つの基準で評価を行っている。
（外観の測定方法）
次に外観の測定方法について説明する。外観とは基板の変形など微細流路チップにおける全体的な歪みの有無を指す。外観の測定には、オリンパス社製の顕微鏡で樹脂製基板０１０の変形を調べた。図３における外観の評価としては、×：基板の変形が発生、△：基板のエッジ部分などが変形、○：ほとんど変形なし、◎：全く変形なし、という４つの基準で評価を行っている。

（樹脂製フィルムの撓み測定方法）
次に樹脂製フィルム０２０の撓み測定方法について説明する。樹脂製フィルム０２０の測定には、Ｖｅｅｃｏ社製白色干渉計Ｗｙｋｏ３３００を用いて、ＶＳＩモードで樹脂製フィルム０２０の撓みを測定した。樹脂製フィルム０２０の撓みは、図２に示すように、接合面から流路底辺方向への撓み量ｔの流路深さｄに対する割合としてｔ／ｄで表現する。樹脂製フィルム０２０の撓みの測定は微細流路０１１又は貫通孔０１２上から任意に１０箇所を抽出して測定し、各箇所の撓み（ｔ／ｄ）を算出しそれらの平均を樹脂製フィルム０２０の撓み量とし、それらの標準偏差を樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきとした。図４は樹脂製フィルム０２０の撓みの測定を説明するための図である。

図３における実施例１、実施例２、実施例３の実施条件及び結果が第１の実施形態に係る実施例である。

（実施例１）
実施例１では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度はＴｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は８２℃である。この温度は、Ｔ＝Ｔｆ＋２であり、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは１０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は３０秒である。

本実施例における結果について説明する。接着性は、ほとんど浮き等は発生せず実害性はない状態であった。また、外観は、全く変形なしという状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０４５であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっており良好といえる。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０３５であった。この撓みのばらつきは０．０５以下に収まっており良好といえる。

（実施例２）
実施例２では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度はＴｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は８２℃である。この温度は、Ｔ＝Ｔｆ＋２であり、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは２０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は３０秒である。

本実施例における結果について説明する。接着性は、ほとんど浮き等は発生せず実害性はない状態であった。また、外観は、全く変形なしという状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０５であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっており良好といえる。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０４２であった。この撓みのばらつきは０．０５以下に収まっており良好といえる。

（実施例３）
実施例３では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓが１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度はＴｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は８２℃である。この温度は、Ｔ＝Ｔｆ＋２であり、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは６０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は３０秒である。

本実施例における結果について説明する。接着性は、フィルムの浮きが全くない状態であった。また、外観は、全く変形なしという状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０７であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっており良好といえる。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０４５であった。この撓みのばらつきは０．０５以下に収まっており良好といえる。

（比較例１）
比較例１では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が８０℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度Ｔｓ＝Ｔｆであり、Ｔｓ＞Ｔｆを満たさない構成である。また、接合温度Ｔ（℃）は８０℃である。この温度は、Ｔ＝Ｔｆ＋２であり、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは１ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たさない構成である。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例１は、荷重たわみ温度の関係及びプレス圧Ｐが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。接着性は、フィルムの浮き等の接着不良が発生している状態であった。また、外観は、基板のエッジ部などが変形しているという状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０３であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０２であった。本比較例の場合、樹脂製基板０１０の変形があり正確な分析を行うことが困難である。

（比較例２）
比較例２では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が８０℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度Ｔｓ＝Ｔｆであり、Ｔｓ＞Ｔｆを満たさない構成である。また、接合温度Ｔ（℃）は７５℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たさない構成である。さらに、プレス圧Ｐは１ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たさない構成である。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例２は、荷重たわみ温度の関係、接合温度Ｔ、及びプレス圧Ｐが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。接着性は、フィルムの浮き等の接着不良が発生している状態であった。また、外観は、全く基板の変形がないという状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０２３であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０２であった。本比較例の場合、接着不良が生じており正確な分析を行うことが困難である。

（比較例３）
比較例３では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が８０℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度Ｔｓ＝Ｔｆであり、Ｔｓ＞Ｔｆを満たさない構成である。また、接合温度Ｔ（℃）は７５℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たさない構成である。さらに、プレス圧Ｐは１０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は６０秒である。すなわち、比較例３は、荷重たわみ温度の関係、及び接合温度Ｔが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。接着性は、フィルムの浮きが全くない状態であった。また、外観は、基板の変形が発生している状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０２４であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０２３であった。本比較例の場合、接着不良が生じており正確な分析を行うことが困難である。

（比較例４）
比較例４では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は１０４℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たさない構成である。さらに、プレス圧Ｐは１ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たさない構成である。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例４は、接合温度Ｔ、及びプレス圧Ｐが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きが全くない状態であった。また、外観は、基板の変形が発生している状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．９であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっていない。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．８であり、撓みのばらつきが０．０５を超えており不良である。本比較例の場合、樹脂製基板０１０の変形し、樹脂製フィルム０２０が大きく撓み、また撓みのばらつきも大きいため、正確な分析を行うことが困難である。

（比較例５）
比較例５では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は９０℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たさない構成である。さらに、プレス圧Ｐは１ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たさない構成である。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例５は、接合温度Ｔ、及びプレス圧Ｐが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きが全くない状態であった。また、外観は、基板の変形はほとんど無い状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．５であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっていない。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．４５である。本比較例の場合、樹脂製フィルム０２０が大きく撓んでいるため、正確な分析を行うことが困難である。

（比較例６）
比較例６では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は８２℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは１ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たさない構成である。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例６は、プレス圧Ｐのみが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きなどの接着不良が発生している状態であった。また、外観は、基板の変形は全くない状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０３であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０１３であった。

（比較例７）
比較例７では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は８２℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは５ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たさない構成である。そして、接合時間は６０秒である。すなわち、比較例７は、プレス圧Ｐのみが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きなどの接着不良が発生している状態であった。また、外観は、基板の変形は全くない状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０３５であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０１であった。

比較例６及び比較例７に係る微細流路チップでは、接着性以外の結果は製品としての品質を満たしているが、フィルムの浮きが発生してしまっており接着性において製品としての品質を満たしておらず正確な分析を行うことが困難である。これにより、撓みを抑えるために低い温度で接合するには一定の圧力が必要なことがわかる。すなわち、本発明におけるプレス圧Ｐの条件が必要な条件であることがわかる。

（比較例８）
比較例８では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は７５℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）という条件の下限を下回っており、該条件を満たさない構成である。さらに、プレス圧Ｐは２０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例８は、接合温度Ｔが本発明の接合温度Ｔの条件の下限を下回っており、本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きなどの接着不良が発生している状態であった。また、外観は、基板の変形は全くない状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０２５であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０２であった。

本比較例に係る微細流路チップでは、接着性以外の結果は製品としての品質を満たしているが、フィルムの浮きが発生してしまっており接着性において製品としての品質を満たしておらず正確な分析を行うことが困難である。これにより、撓みを抑えるために温度を下げる必要があるが、適切な接合を行うためには一定以上の温度が必要なことがわかる。すなわち、本発明における接合温度Ｔの下限の条件が必要な条件であることがわかる。

（比較例９）
比較例９では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は９０℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）という条件の上限を上回っており、該条件を満たさない構成である。さらに、プレス圧Ｐは２０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例９は、接合温度Ｔが本発明の接合温度Ｔの条件の上限を上回っており、本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きが全く発生していない状態であった。また、外観は、基板の変形はほとんどない状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．６であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっていない。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．５６であり、撓みのばらつきが０．０５を超えており不良である。

本比較例に係る微細流路チップでは、撓み及び撓みのばらつき以外の結果は接着性や外観といった品質を満たしているが、撓み及び撓みのばらつきが大きいため、再現性が非常に低下してしまっている。これにより、適切な接合を行うため温度を上げる必要があるが、撓みや撓みのばらつきを抑えるためには一定以下の温度であることが必要であるとわかる。すなわち、本発明における接合温度Ｔの上限の条件が必要な条件であることがわかる。

（比較例１０）
比較例１０では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔは８２℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは８０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たさない構成である。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例１０は、プレス圧Ｐのみが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きがまったく発生していない状態であった。また、外観は、樹脂製基板０１０にクラックが発生するなどの基盤の変形が発生している状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０７であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０５であった。

本比較例に係る微細流路チップでは、外観以外の結果は製品としての品質を満たしているが、基板の変形が発生してしまっており外観において製品としての品質を満たしておらず正確な分析を行うことが困難である。これにより、適切な接合を行うためある程度のプレス圧Ｐが必要であるが、外観を良好に保つためにはプレス圧Ｐの調整が必要なことがわかる。すなわち、本発明におけるプレス圧Ｐの条件が必要な条件であることがわかる。

（比較例１１）
比較例１１では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が８０℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度は、Ｔｓ＞Ｔｆを満たさない構成である。また、接合温度Ｔは８０℃である。この温度は、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、プレス圧Ｐは１０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は３０秒である。すなわち、比較例１１は、荷重たわみ温度の関係のみが本発明の構成要件を満たさない場合である。

本比較例における結果について説明する。フィルムの浮きがまったく発生していない状態であった。また、外観は、樹脂製基板０１０にクラックが発生するなどの基盤の変形が発生している状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０２８であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっている。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０３であった。

本比較例に係る微細流路チップでは、外観以外の結果は製品としての品質を満たしているが、基板の変形が発生してしまっており外観において製品としての品質を満たしておらず正確な分析を行うことが困難である。これにより、適切な接合を行うため樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度の関係はＴｓ＞Ｔｆを満たすことが必要なことがわかる。すなわち、本発明における荷重たわみ温度の関係の条件が必要な条件であることがわかる。

以上のように、本実施形態に係る微細流路チップの製造方法によって微細流路チップを製造した、実施例１、実施例２、及び実施例３では、接着性、外観、フィルムの撓み、及びフィルムの撓みのばらつきといったすべての項目で製品としての品質を満たしている。これに対し、荷重たわみ温度の関係、接合温度Ｔ、又はプレス圧Ｐのいずれか一つもしくはそれらの組み合わせを本発明の条件と異ならせた比較例では、いくつかの項目で満足のいく状態であっても、少なくとも１つの項目で製品としての品質を満たさないため、使用することはできない。したがって、比較例と各実施例との微細流路チップ全体の性能を比較した場合、各比較例は各実施例に比べて性能が劣るといえる。
〔第２の実施形態〕
次に、この発明の第２の実施形態に係る微細流路チップの製造方法について説明する。本実施形態に係る微細流路チップの製造方法は、段階的にプレス圧を変更することが第１の実施形態と異なるものである。そこで、以下では、プレス圧について主に説明する。

本実施形態における樹脂製基板０１０の構成、樹脂製フィルム０２０の構成、荷重たわみ温度の関係、及び接合温度は第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、樹脂製基板０１０及び樹脂製フィルム０２０の接合時に、２段階に分けて異なる圧力のプレス圧Ｐを加える。１段階目のプレス（本発明における「第１プレス段階」にあたる。）では、樹脂製基板０１０に対して樹脂製フィルム０２０を、プレス圧Ｐを３０ｋｇｆ／ｃｍ^２＜Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２として、２段階目のプレス（本発明における「第２プレス段階」にあたる。）と比べて短い時間プレスを行う。そして、２段階目のプレスでは、樹脂製基板０１０に対して樹脂製フィルム０２０を、プレス圧Ｐを１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦３０ｋｇｆ／ｃｍ^２として、１段階目のプレスと比べて長い時間プレスする。

このように、１段階眼のプレスにおけるプレス圧Ｐを２段階目のプレス圧Ｐと比べて強い圧力で樹脂製基板０１０に対して樹脂製フィルム０２０をプレスすることで、撓みが発生する前に樹脂製基板０１０及び樹脂製フィルム０２０を完全に密着させる。そして、２段階目のプレスにおいて、熱を加えながらプレス圧Ｐを１段階目のプレス圧Ｐと比べて小さいプレス圧で樹脂製基板０１０に対して樹脂製フィルム０２０をプレスすることで、撓みを抑えながら樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０との接合を強化する。

次に、第２の実施形態に係る具体的な実施例について、図３を参照して説明する。図３における実施例４及び実施例５の実施条件及び結果が第２の実施形態に係る実施例である。

（実施例４）
実施例４では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度はＴｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔは８２℃である。この温度は、Ｔ＝Ｔｆ＋２であり、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、１段階目のプレス圧Ｐは４０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２＜Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は２秒である。また、２段階目のプレス圧Ｐは１０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦３０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は２８秒である。すなわち、１段階目のプレス時間のほうが２段階目のプレス時間よりも短い。

本実施例における結果について説明する。接着性は、樹脂製フィルム０２０の浮きが全く発生していない状態であった。また、外観は、全く変形なしという状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０４９であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっており良好である。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０１２であった。この撓みのばらつきは０．０５以下であり良好である。

（実施例５）
実施例５では、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）が１００℃、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）が８０℃、である。この荷重たわみ温度はＴｓ＞Ｔｆを満たす。また、接合温度Ｔ（℃）は８２℃である。この温度は、Ｔ＝Ｔｆ＋２であり、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）を満たす。さらに、１段階目のプレス圧Ｐは６０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２＜Ｐ≦６０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は２秒である。また、２段階目のプレス圧Ｐは１０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２≦Ｐ≦３０ｋｇｆ／ｃｍ^２を満たす。そして、接合時間は２８秒である。すなわち、１段階目のプレス時間のほうが２段階目のプレス時間よりも短い。

本実施例における結果について説明する。接着性は、樹脂製フィルム０２０の浮きが全く発生していない状態であった。また、外観は、全く変形なしという状態であった。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０５であり、０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっており良好である。そして、樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０１４であった。この撓みのばらつきは０．０５以下であり良好である。

このように、本実施形態に係る実施例である実施例４及び実施例５においては、接着性、外観、フィルムの撓み、及びフィルムの撓みのばらつき、いずれも良好な状態である。さらに、実施例４及び実施例５と実施例１乃至実施例２とを比較した場合、実施例４及び実施例５は接着性がより向上している。また、実施例４及び実施例５と実施例３を比較した場合、実施例４及び実施例５はフィルムの撓み及びフィルムの撓みのばらつきがより向上している。

すなわち、１段階のみのプレスで接合を行う場合にプレス圧Ｐを小さくすればフィルムの撓みやフィルムの撓みのばらつきが抑えられるが、弱い力で抑えるために接着性が若干劣ることになる。また、１段階のみのプレスで接合を行う場合にプレス圧を大きくすれば接合性は向上するが、強い力で押さえ続けるためフィルムの撓み及びフィルムの撓みのばらつきが若干大きくなる。これに対し、本実施形態のようにプレス圧を変更して２段階でプレスを行う場合には、１段階目の強い力の短い時間でのプレスにより大きな撓みを発生させることなく接合性を向上させることができ、２段階目の弱い力のプレスにより撓みなく接合が行われることになり、より再現性の高い微細流路チップを製造することが可能となる。

また、本実施形態では２段階のプレスを行ったが、これは多段階であればさらに多い回数のプレスを行う構成でもよい。ただし、あまり段階が多い構成は制御が複雑になると共に、強い圧力による接着性の向上と弱い圧力による撓み防止の効果を軽減させてしまう恐れがある。そこで、プレスを行う段階としては３段階以内で行うことが好ましい。

〔第３の実施形態〕
次に、この発明の第３の実施形態に係る微細流路チップの製造方法について説明する。本実施形態に係る微細流路チップの製造方法は、第１実施形態又は第２実施形態の後に熱アニール（「アニール処理」ともいう。）を行う段階を有する構成である。ここで、アニール処理とは、一定温度で一定時間熱処理又は湿熱処理を行うことを指す。以下では、１例として第１実施形態の接合（１段階のみのプレス）の後に熱アニールを行う場合について説明する。

本実施形態では、樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０を加熱するとともにプレスすることで接合した後に、接合した樹脂製基板０１０及び樹脂製フィルム０２０に対し熱アニールを行う。

ここで、熱アニールについて説明する。微細流路０１１又は貫通孔０１２における樹脂製フィルム０２０の撓みが発生しているということは、微細流路０１１または貫通孔０１２を覆う樹脂製フィルム０２０が膨張している、もしくは加温により樹脂製フィルム０２０の厚みが減少し、結果として面積が増加した分が微細流路０１１や貫通孔０１２に押し込まれた結果ということが考えられる。すなわち、樹脂製フィルム０２０の撓みを減少し、又は樹脂製フィルム０２０の撓みをなくすためには、微細流路０１１及び貫通孔０１２を覆う樹脂製フィルム０２０を収縮させればよい。ガラス転移温度前後まで加熱してやれば樹脂製フィルム０２０が収縮し、樹脂製フィルム０２０の撓みが減少又はなくなることが実験によって確かめられた。加熱温度、加熱時間などの熱アニール条件は樹脂製フィルム０２０の物性、厚み、微細流路０１１の幅、貫通孔０１２の径により異なるため、微細流路チップ毎に決める必要がある。

加熱方法としては、恒温槽を使用して微細流路チップを加熱雰囲気に投入する方法、熱送風機を使用して微細流路チップを部分的に加熱する方法、ＵＶ照射装置を使用して樹脂製フィルム０２０にＵＶ光を吸収させて加熱する方法、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、加熱時間が長いほうが撓みの修正には有効であったが、樹脂の劣化、微細流路０１１もしくは貫通孔０１２の変形、樹脂製基板０１０自体の変形が発生するおそれがあるため、これらの劣化、変化が発生しないように条件を調整する必要がある。

本実施形態では熱アニールとして、恒温浴槽に収容し９０℃で１時間行う。

以上で説明したように、樹脂製基板０１０と樹脂製フィルム０２０を接合した後に熱アニールを行うことで、樹脂製フィルム０２０の撓みをより減少又はなくすことが可能となる。

次に、第３の実施形態に係る具体的な実施例について、図４を参照して説明する。図４は本実施形態における実施例及び比較例の条件及び結果を示す表の図である。図４における実施例６、実施例７、及び実施例８の実施条件及び結果が第３の実施形態に係る実施例である。図４における熱アニール前の状態とは、図３におけるどの状態の微細流路チップに対し熱アニールを行ったかを表している。また、図３における熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓み及び撓みのばらつきとは、前述の熱アニール前の状態における樹脂製フィルム０２０の撓み及び撓みのばらつきと同じものである。

（実施例６）
実施例６は、図３における実施例１で製造された微細流路チップに対し熱アニールを行ったものである。そのため、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度、接合温度Ｔ、プレス圧Ｐ、接合時間は、実施例１と同様である。

本実施例における結果について説明する。本実施例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０２３となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みの０．０４５と比較してかなり樹脂製フィルム０２０の撓みが減少されたことを示している。また、本実施例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０２となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきの０．０３５と比較してかなり樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきが減少されたことを示している。

（実施例７）
実施例７は、図３における実施例２で製造された微細流路チップに対し熱アニールを行ったものである。そのため、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度、接合温度Ｔ、プレス圧Ｐ、接合時間は、実施例２と同様である。

本実施例における結果について説明する。本実施例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０２８となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みの０．０５と比較してかなり撓みが減少されたことを示している。また、本実施例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０３となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきの０．０４２と比較してかなり撓みのばらつきが減少されたことを示している。

（実施例８）
実施例８は、図３における実施例３で製造された微細流路チップに対し熱アニールを行ったものである。そのため、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度、接合温度Ｔ、プレス圧Ｐ、接合時間は、実施例３と同様である。

本実施例における結果について説明する。本実施例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みは０．０３５となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みの０．０７と比較してかなり撓みが減少されたことを示している。また、本実施例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．０３５となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきの０．０４５と比較してかなり撓みのばらつきが減少されたことを示している。

（比較例１２）
比較例１２は、図３における比較例５で製造された微細流路チップに対し熱アニールを行ったものである。そのため、樹脂製基板０１０の荷重たわみ温度、樹脂製フィルム０２０の荷重たわみ温度、接合温度Ｔ、プレス圧Ｐ、接合時間は、比較例５と同様である。ここで、比較例５に対し熱アニールを行った理由は、樹脂製フィルム０２０の撓みや撓みのばらつきに問題がありその他の結果には問題がない微細流路チップに対し熱アニールを行って樹脂製フィルム０２０の撓みや撓みのばらつきを軽減することで、本実施形態に対応する実施例と変わらない評価になるか否かを判断するためである。

本比較例における結果について説明する。本比較例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みは０．２となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みの０．５と比較してかなり撓みが減少されたことを示している。しかし、この値は０≦ｔ／ｄ＜０．１の範囲に収まっておらず、他の実施例と比較してもかなり撓みが発生しており、微細流路チップとしての再現性は低いものである。また、本実施例における熱アニール後の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきは０．３となっている。これは、熱アニール前の樹脂製フィルム０２０の撓みのばらつきの０．４５と比較してかなり撓みのばらつきが減少されたことを示している。しかし、この値も、他の実施例と比較してかなり撓みのばらつきが発生しており微細流路チップとしての再現性が低下している。

以上で説明したように、本実施形態に係る微細流路チップの製造方法によると、熱アニールを行う前の微細流路チップと比較して熱アニールを行うことで樹脂製フィルムの撓み及び撓みのばらつきを低減することができる。これにより、より再現性の高い微細流路チップを製造することが可能となる。

０１０樹脂製基板
０１１微細流路
０１２貫通孔
０２０樹脂製フィルム

Claims

流路用溝が形成された樹脂製基板の、前記流路用溝が形成された面に樹脂製フィルムを接合する微細流路チップ製造方法であって、
前記樹脂製基板の荷重たわみ温度Ｔｓ（℃）と前記樹脂製フィルムの荷重たわみ温度Ｔｆ（℃）とはＴｓ＞Ｔｆを満たし、
接合温度をＴ（℃）とした場合に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、Ｔｆ−５（℃）＜Ｔ＜Ｔｆ＋５（℃）の接合温度で、且つ、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜６０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲のプレス圧で圧着するプレス段階、
を有することを特徴とする微細流路チップ製造方法。
前記プレス段階が、
前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２を超え６０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の範囲の特定のプレス圧で圧着する第１プレス段階と、
前記第１プレス段階の後に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、前記第１プレス段階の前記特定のプレス圧よりも小さいプレス圧で圧着する第２プレス段階と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の微細流路チップ製造方法。
前記プレス段階が、
前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２を超え６０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の範囲の特定のプレス圧で圧着する第１プレス段階と、
前記第１プレス段階の後に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜３０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲の特定のプレス圧で圧着する第２プレス段階と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の微細流路チップ製造方法。
前記第１プレス段階において圧力をかける時間は前記第２プレス段階において圧力をかける時間よりも短いことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の微細流路チップ製造方法。
前記プレス段階後に、前記樹脂製基板と前記樹脂製フィルムとを熱アニールする段階をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の微細流路チップ製造方法。
請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の微細流路チップ製造方法により製造されたことを特徴とする微細流路チップ。