KR100289357B1 - Fluid circuit board and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학분석장치용 유체회로기판조립체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 화학분석장치를 구성하기가 용이할 뿐만 아니라 소형으로 대량 생산할 수 있는 화학분석장치용 유체회로기판조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid circuit board assembly for a chemical analysis device and a method for manufacturing the same. Specifically, the fluid circuit board assembly for a chemical analysis device that can be easily manufactured in a small size and can be mass-produced. It is about a method.
인간 사회가 발전하면서 화학 관련 산업이 끊임없이 발전되고 있으며, 이러한 화학 산업의 발전에 필수적으로 수반하여 발전될 필요가 있는 것이 화학 분석 기술이다. 화학 분석 기술은 물질의 감식, 검출 또는 화학적 조성을 알아내기 위하여 사용하는 방법을 통칭하는 것으로서, 정량 분석과 정성 분석으로 대별된다. 이중, 물질의 화학 반응을 이용하여 분석하는 방법을 좁은 의미의 화학 분석으로 일컫는다.As human society develops, chemical-related industries are constantly developing, and chemical analysis technology is necessary to be developed along with the development of these chemical industries. Chemical analytical techniques collectively refer to methods used to identify, detect, or determine chemical composition of a substance, and are roughly divided into quantitative and qualitative analysis. Among them, the method of analysis using chemical reactions of materials is called narrow chemical analysis.
화학 분석은 화학 관련 산업이 발전하는 속도만큼 그 기술 발전이 요구되고 있다. 특히, 의약품처럼 함유 물질의 성분, 함량, 성질을 정확하게 알 필요가 있는 경우나, 반도체제조 공정에 사용되는 화학 약품처럼 고순도를 필요로 하는 경우 등과 같이, 고도의 정확성을 요구하는 분석 기술이 필요한 분야는 계속해서 증가하고 있다.Chemical analysis requires the development of technology as fast as the chemical industry. In particular, applications requiring high-precision analytical techniques, such as those that require accurate knowledge of the composition, content, and properties of substances, such as pharmaceuticals, or those that require high purity, such as chemicals used in semiconductor manufacturing processes. Continues to increase.
이에 따라, 빠르고 정확한 화학 분석을 위하여, 일일이 수작업에 의존하던 화학 분석을 자동으로 수행하기 위한 화학분석장치의 개발이 진행되고 있다. 이중, 플로우 인젝션 분석(Flow Injection Analysis, FIA)법을 이용한 화학분석장치는 유체 내에 있는 시료의 성분을 분석하는 것이다.Accordingly, the development of a chemical analysis device for automatically performing a chemical analysis that was dependent on manual labor for rapid and accurate chemical analysis. Among them, the chemical analysis device using the flow injection analysis (FIA) method is to analyze the components of the sample in the fluid.
도 1은 FIA 법을 이용한 화학분석장치의 개략적인 구성도이다. 도면을 참조하면, 화학분석장치는 유입되는 샘플을 일정량씩 저장하는 샘플링루프(4)가 마련되어 있어, 샘플이 샘플링루프(4)에 일정량 유입되어 있는 상태에서 캐리어펌프(3)를 작동시키면 저장통(미도시)으로부터 유입되는 캐리어에 의해 샘플링루프(4)에 잔류하는 샘플이 코일(5) 방향으로 보내진다. 이때, 시약용 펌프(1)에 의해 저장통 (미도시)으로부터 유입되는 시약은, 곡선형으로 이루어진 믹싱 코일(5)을 거치는 과정에서 샘플과 혼합되어 반응을 일으킨다. 계속하여, 반응결과물은 디텍터(6)를 통과하면서 샘플 성분이 분석된다.1 is a schematic diagram of a chemical analysis apparatus using the FIA method. Referring to the drawings, the chemical analysis device is provided with a sampling loop (4) for storing a predetermined amount of the incoming sample, and when the carrier pump (3) is operated in a state in which the sample is introduced into the sampling loop (4), the reservoir ( The sample remaining in the sampling loop 4 is sent toward the coil 5 by the carrier flowing in (not shown). At this time, the reagent introduced from the reservoir (not shown) by the reagent pump 1 is mixed with the sample in the course of passing through the mixing coil 5 made of a curved shape to cause a reaction. Subsequently, a sample component is analyzed while the reaction product passes through the detector 6.
상기와 같은 구성을 가지는 화학분석장치를 구현하기 위하여, 상호 접착된 두 개의 아크릴 수지 기판이 사용된다. 즉, 하나의 아크릴 수지 기판의 일면에는 소정 형태의 그루브가 형성되어 있으며 다른 아크릴 수지 기판은 그루브를 덮는다. 그루브는 샘플링루프, 믹싱코일등의 유체회로를 구성한다. 그루브가 형성되지 않은 기판의 외부 쪽에는 펌프, 디텍터등을 연결하도록 되어 있어서, 접착되어 있는 기판의 외부에서 펌프와 디텍터를 연결하면 FIA 법을 이용한 화학분석장치가 완성되도록 되어있다.In order to implement a chemical analysis device having the configuration described above, two acrylic resin substrates bonded to each other are used. That is, a groove of a predetermined form is formed on one surface of one acrylic resin substrate, and the other acrylic resin substrate covers the groove. The groove constitutes a fluid circuit such as a sampling loop and a mixing coil. A pump and a detector are connected to the outer side of the substrate on which the groove is not formed. When the pump and the detector are connected to the outside of the bonded substrate, the chemical analysis apparatus using the FIA method is completed.
그러나, 이러한 화학분석장치에 있어서, 아크릴 수지 기판에 그루브를 형성하더라도 그 그루브면이 매끄럽지 않아서 유체의 흐름을 정밀하게 제어하지 못하였으며, 아크릴 수지 기판에 펌프를 고정할 수 없으므로 펌프를 그루브에 접속하기 위하여 배관이 필요하다는 문제점이 있다.However, in such a chemical analysis apparatus, even if the groove is formed on the acrylic resin substrate, the groove surface is not smooth, and the flow of the fluid cannot be precisely controlled, and since the pump cannot be fixed to the acrylic resin substrate, the pump is connected to the groove. There is a problem in that piping is required.
한편, 간접적인 리소그래피 공정을 이용하여 플라스틱 소재 기판에 유체 채널을 형성하는 방법이 제안되기도 하였다. 즉, 실리콘 웨이퍼에 패턴을 형성한 다음, 이를 금형으로 이용하여 플라스틱 소재를 사출하는 방법이 제안되었다. 그러나, 실리콘 웨이퍼는 기계적 강도가 너무 약해 반복적으로 사용할 수 없기 때문에 대량 생산에 부적합하다는 문제점이 있다.Meanwhile, a method of forming a fluid channel on a plastic material substrate using an indirect lithography process has been proposed. That is, a method of forming a pattern on a silicon wafer and then injecting a plastic material using the mold has been proposed. However, there is a problem that silicon wafers are not suitable for mass production because the mechanical strength is too weak to be used repeatedly.
다른 방법으로는, 리소그래피 공정을 이용하여 스테인레스 스틸과 같은 금속에 패턴을 형성한 다음 이를 금형으로 이용하는 방법이 있다. 이러한 방법은 금속을 두껍게 제조할 수 있어서 기계적 강도는 우수하지만, 바닥면이 거칠고 정확한 부식 제어가 어렵다는 단점이 있다.Another method is to form a pattern on a metal, such as stainless steel, using a lithography process and then use it as a mold. This method can produce a thick metal, which is excellent in mechanical strength, but has a disadvantage in that the bottom surface is coarse and accurate corrosion control is difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 화학 분석을 위한 화학분석장치를 구현하기에 용이할 뿐만 아니라 소형이며, 대량 생산이 가능한 유체회로기판조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluid circuit board assembly that is not only easy to implement a chemical analysis device for chemical analysis but also small and mass-produced.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 유체회로기판조립체를 제조하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method for manufacturing the above-described fluid circuit board assembly.
도 1은 일반적인 화학분석장치의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a general chemical analysis device,
도 2는 본 발명에 따른 유체회로기판조립체의 분해사시도,2 is an exploded perspective view of a fluid circuit board assembly according to the present invention;
도 3은 도 2의 유체회로기판조립체에 유체소자가 설치되어 구현된 화학분석장치의 사시도,3 is a perspective view of a chemical analysis device in which a fluid element is installed in the fluid circuit board assembly of FIG. 2;
도 4는 도 3에 도시된 화학분석장치의 평면도.4 is a plan view of the chemical analysis device shown in FIG.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 ... 유체회로패널 20 ... 상부기판10 ... fluid circuit panel 20 ... upper board
21 ... 연통공 23a, 23b, 23c ... 결합공21 ... Communication holes 23a, 23b, 23c ...
30 ... 하부기판 Pc... 캐리어펌프30 ... lower substrate P c ... carrier pump
Psa... 샘플펌프 Ptest... 시약펌프P sa ... sample pump P test ... reagent pump
Pst... 보정펌프 3V1, 3V2... 제1,2쓰리웨이밸브P st ... correction pump 3V 1 , 3V 2 ... 1 , 2 three-way valve
Det ... 디텍터 Tc... 캐리어공급관Det ... Detector T c ... Carrier Supply Line
Tsa... 샘플공급관 Ttest... 시약공급관T sa ... sample supply tube T test ... reagent supply tube
Tst... 보정액공급관 Tws... 배출관T st ... calibration liquid supply line T ws ... discharge line
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유체회로기판조립체는, 이송 채널, 믹싱 채널로 구성되는 유체회로를 가지는 유체회로패널(10); 상기 유체회로패널(10)의 상부에 밀착되며, 상기 유체회로와 연통되는 다수의 연통공이 형성된 상부기판(20); 및 상기 유체회로패널(10)의 하부에 밀착되는 하부기판(30);을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the fluid circuit board assembly of the present invention, the fluid circuit panel having a fluid circuit consisting of a conveying channel, mixing channel; An upper substrate 20 in close contact with the upper portion of the fluid circuit panel 10 and having a plurality of communication holes communicating with the fluid circuit; And a lower substrate 30 in close contact with the lower portion of the fluid circuit panel 10.
본 발명에 있어서, 상기 상,하부 기판은 PCB 로 되며, 상기 유체회로패널의 재질은 내약품성 금속이다. 이때, 상기 내약품성 금속은, 금, 은, 백금, 스테인레스 및 동으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.In the present invention, the upper and lower substrates are made of PCB, and the material of the fluid circuit panel is chemical resistant metal. In this case, the chemical resistance metal is preferably at least one selected from the group consisting of gold, silver, platinum, stainless and copper.
또한, 상기 상부기판의 표면에는, 상기 유체회로로 유체를 유동시키는 구성요소들을 전기적으로 제어하기 위한 회로 패턴이 형성되어 있다.In addition, a circuit pattern is formed on the surface of the upper substrate to electrically control the components that flow the fluid into the fluid circuit.
한편, 상기 상,하부 기판 및 상기 유체회로패널에는, 상기 유체회로로 유체를 유동시키는 구성요소들을 고정하기 위한 결합공이 형성된다.On the other hand, the upper and lower substrates and the fluid circuit panel, the coupling hole for fixing the components for flowing the fluid to the fluid circuit is formed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유체회로기판조립체의 제조방법은, 캐드(CAD)를 이용하여 이송 채널, 믹싱 채널로 구성된 유체회로를 가지는 마스크를 형성하는 공정; 상기 마스크를 이용하여 에칭으로 내약품성 금속패널에 상기 유체회로를 형성하는 공정; 캐드를 이용하여서 상기 금속패널의 상부에 밀착되며 상기 유체회로와 연통되는 다수의 연통공이 형성된 상부기판을 디자인하는 공정; 캐드를 이용하여 상기 금속패널의 하부에 밀착되는 하부기판을 디자인하는 공정; 및 상기 금속패널의 상하부에 상기 상,하부기판을 솔더링하여 밀착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a fluid circuit board assembly according to the present invention, using a CAD (CAD) to form a mask having a fluid circuit consisting of a transfer channel, mixing channel; Forming the fluid circuit on the chemical resistant metal panel by etching using the mask; Designing an upper substrate having a plurality of communication holes in close contact with the upper portion of the metal panel using a CAD and communicating with the fluid circuit; Designing a lower substrate in close contact with the lower portion of the metal panel using a CAD; And soldering the upper and lower substrates to the upper and lower portions of the metal panel to closely contact the upper and lower substrates.
상기 상,하부 기판은 PCB 로 되며, 상기 유체회로패널기립의 재질은, 내약품성 금속으로 된다. 이때, 상기 내약품성 금속은, 금, 은, 백금, 스테인레스 및 동으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.The upper and lower substrates are made of PCB, and the material of the fluid circuit panel assembly is made of chemical resistant metal. In this case, the chemical resistance metal is preferably at least one selected from the group consisting of gold, silver, platinum, stainless and copper.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체회로기판조립체를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a fluid circuit board assembly according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 유체회로기판조립체의 분해사시도이다. 도면을 참조하면, 유체회로기판조립체는, 다양한 형상의 유체회로를 가지는 유체회로패널(10)과, 유체회로패널(10)의 상부에 밀착되며 유체회로와 연통되는 다수의 연통공(21)이 형성된 상부기판(20)과, 유체회로패널(10)의 하부에 밀착되는 하부기판(30)을 구비한다.2 is an exploded perspective view of a fluid circuit board assembly according to the present invention. Referring to the drawings, the fluid circuit board assembly includes a fluid circuit panel 10 having fluid circuits of various shapes, and a plurality of communication holes 21 in close contact with the upper portion of the fluid circuit panel 10 and communicating with the fluid circuit. The upper substrate 20 is formed, and the lower substrate 30 in close contact with the lower portion of the fluid circuit panel 10 is provided.
상기 유체회로패널(10)은 그 재질이 내약품성 금속인, 예를 들면, 금, 은, 백금, 스테인레스 및 동으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나로 되어 있다. 이러한 유체회로패널(10)에는 유체가 유동하는 이송 채널, 유체가 머무는 샘플링 채널, 유체가 고르게 혼합되도록 하는 믹싱 채널등이 형성되어 있다. 이러한 이송 채널, 샘플링 채널, 믹싱 채널은 사용되는 용도에 따라 다양하게 형성할 수 있다.The fluid circuit panel 10 is made of at least one selected from the group consisting of gold, silver, platinum, stainless steel, and copper, the material of which is a chemical resistant metal. The fluid circuit panel 10 is provided with a transfer channel through which the fluid flows, a sampling channel through which the fluid stays, and a mixing channel through which the fluid is evenly mixed. Such a transfer channel, sampling channel, and mixing channel can be formed in various ways depending on the intended use.
상기 유체회로패널(10)의 상부에 밀착되는 상부기판(20)은 PCB 로 되어 있다. 이 상부기판(20)의 표면에는, 그 상부에 설치되는 4개의 펌프(Pc, Psa, Ptest, Pst), 제1,2쓰리웨이밸브(3V1, 3V2) 및 디텍터(Det)등과 같은 유체소자를 전기적으로 제어하기 위한 IC칩(48)이 설치되는 전기적 회로패턴(25)이 형성되어 있다. 상기 유체회로패널(10)의 하부에는 하부기판(30)이 밀착되며, 그 재질은 PCB 로 되는 것이 바람직하다. 그리고, 펌프(Pc, Psa, Pst, Pst), 제1,2쓰리웨이밸브(3V1, 3V2) 및 디텍터(Det)를 고정시키기 위한 결합공(23a)(23b)(23c)이 유체회로패널(10) 및 상,하부기판(20)(30)을 관통하여 형성되어 있다.The upper substrate 20 in close contact with the upper portion of the fluid circuit panel 10 is a PCB. On the surface of the upper substrate 20, four pumps (P c , P sa , P test , P st ), first and second three-way valves (3V 1 , 3V 2 ) and detectors (Det) installed on the upper portion thereof are provided. The electrical circuit pattern 25 in which the IC chip 48 for electrically controlling a fluid element such as) is provided. The lower substrate 30 is in close contact with the lower portion of the fluid circuit panel 10, the material is preferably made of a PCB. Then, the coupling holes 23a, 23b, 23c for fixing the pumps P c , P sa , P st , P st , the first and second three-way valves 3V 1 , 3V 2 and the detector Det. ) Is formed through the fluid circuit panel 10 and the upper and lower substrates 20 and 30.
상기와 같은 구조의 유체회로기판조립체의 제조방법을 설명한다.The manufacturing method of the fluid circuit board assembly of the above structure is demonstrated.
먼저, 캐드(CAD)를 이용하여 이송 채널, 믹싱 채널로 구성된 유체회로를 가지는 마스크(미도시)를 형성한다.First, a mask (not shown) having a fluid circuit composed of a transfer channel and a mixing channel is formed by using a CAD.
이렇게 만들어진 마스크를 이용하여 에칭으로 내약품성 금속패널에 유체회로를 형성하여 유체회로패널(10)을 제조한다.The fluid circuit panel 10 is manufactured by forming a fluid circuit on the chemical-resistant metal panel by etching using the mask thus made.
다음, 캐드를 이용하여서 유체회로패널(10)의 상부에 밀착되며 유체회로와 연통되는 다수의 연통공(21)이 형성된 상부기판(20)을 디자인한다.Next, the upper substrate 20 in which a plurality of communication holes 21 formed in close contact with the upper portion of the fluid circuit panel 10 and communicating with the fluid circuit using the CAD is designed.
다음, 캐드를 이용하여 유체회로패널(10)의 하부에 밀착되는 하부기판(30)을 디자인한다.Next, the lower substrate 30 is designed to be in close contact with the lower portion of the fluid circuit panel 10 using the CAD.
이후, 제조된 유체회로패널을 중간에 두고, 그 유체회로패널의 상하부에 상,하부기판을 솔더링하여 부착시키면, 유체회로기판조립체가 완성된다.Thereafter, the manufactured fluid circuit panel is placed in the middle, and the upper and lower substrates are soldered and attached to the upper and lower parts of the fluid circuit panel, thereby completing the fluid circuit board assembly.
여기서, 상기한 유체소자를 고정시키기 위하여 유체소자에 마련된 핀(미도시)이 끼워지는 결합공(23a)(23b)(23c)에 대한 데이터가 미리 캐드에 저장되어 있어, 유체회로피낼(10)이나 상부기판, 하부기판을 제조할 때 동시에 만들어진다. 이러한 결합공(23a)(23b)(23c)은 유체회로패널(10) 및 상,하부기판(20)(30)을 관통하여 형성된다.Here, the data about the coupling holes 23a, 23b, 23c into which the pins (not shown) provided in the fluid element are fitted to fix the fluid element is stored in the CAD in advance, so that the fluid circuit escape 10 It is made at the same time when manufacturing the upper substrate, lower substrate. The coupling holes 23a, 23b, and 23c are formed through the fluid circuit panel 10 and the upper and lower substrates 20 and 30.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 유체회로기판조립체의 일 실시예에 각종 유체소자를 결합시켜 구현한 화학분석장치를 설명한다.3 and 4, a chemical analysis apparatus implemented by coupling various fluid elements to an embodiment of the fluid circuit board assembly of the present invention will be described.
도면을 참조하면, 상부기판(20)에는 캐리어펌프(Pc), 샘플펌프(Psa), 시약펌프(Ptest), 보정펌프(Pst), 제1,2쓰리웨이밸브(3V1)(3V2) 및 디텍터(Det)와 같은 유체소자가 설치되고, 그 유체소자를 전기적으로 제어하기 위한 전자부품, 예를 들면 IC 칩(48)이 설치된다. 상기한 펌프들에 인접한 위치에는, 캐리어펌프(Pc)로 캐리어를 유입시키기 위한 캐리어공급관(Tc), 샘플펌프(Psa)로 샘플을 유입시키기 위한 샘플공급관(Tsa), 시약펌프(Ptest)로 시약을 유입시키기 위한 시약공급관(Ttest), 보정펌프(Pst)로 보정액을 유입시키기 위한 보정액공급관(Tst) 및 분석이 완료된 후 분석액(반응 결과물)을 배출시키기 위한 배출관(Tws)이 설치된다.Referring to the drawings, the upper substrate 20 includes a carrier pump P c , a sample pump P sa , a reagent pump P test , a calibration pump P st , and a first and second three-way valves 3V 1 . A fluid element such as 3V 2 and a detector Det is provided, and an electronic component for electrically controlling the fluid element, for example, an IC chip 48 is provided. In a position adjacent to the above pump, the carrier pump (P c) a sample supply tube (T sa), reagent pump for introducing a sample into the carrier pipe (T c), sample pumps (P sa) for introducing the carrier into the ( P test) beam fixed feed tube for introducing a beam fixed to the reagent supply tube (T test), the correction pump (P st) for introducing the reagent in (T st), and after the analysis is completed to discharge the analysis liquid (reaction product) A discharge pipe T ws is installed.
상기 유체회로패널(10)에는 캐리어공급관(Tc)과 캐리어펌프(Pc)를 연통시키는 캐리어채널(11a), 캐리어펌프(Pc)와 제1쓰리웨이밸브(3V1)를 연통시키는 캐리어채널(11b), 샘플공급관(Tsa)과 샘플펌프(Psa)를 연통시키는 샘플채널(12a), 시약공급관(Ttest)과 시약펌프(Ptest)를 연통시키는 시약채널(13a), 보정액공급관(Tst)과 보정펌프(Pst)를 각각 연통시키는 보정채널(13a), 상기 샘플펌프(Psa)와 시약펌프(Ptest)와 보정펌프(Pst)를 상기 제1쓰리웨이밸브(3V1)와 연통시키는 공통채널(234), 제1,2쓰리웨이밸브(3V1)(3V2) 사이에 형성된 샘플링 채널(15), 제2쓰리웨이밸브(3V2)와 디텍터(Det)를 연통시키는 동시에 유동되는 유체를 고르게 혼합시키기 위한 믹싱 채널(16), 디텍터(Det)에서 분석된 유체를 배출시키기 위하여 배출관(Tws)과 디텍터(Det)를 연통시키는 배출채널(17)등이 형성되어 있다. 여기서, 보정채널(14a)이 형성되어 있는 이유는, 디텍터(Det)로부터의 측정값에는 일정 정도의 오차가 불가피하므로 이를 보정할 필요성이 있기 때문이다. 즉, 고농도 또는 저농도 표준액에 대한 분석 실험을 통한 오차 보정이 필요할 수 있으며, 이를 위하여 보정채널이 필요한 것이다.The fluid circuit panel 10 has a carrier channel 11a for communicating a carrier supply pipe T c and a carrier pump P c , a carrier for communicating a carrier pump P c , and a first three-way valve 3V 1 . The channel 11b, the sample channel 12a for communicating the sample supply pipe T sa and the sample pump P sa , the reagent channel 13a for communicating the reagent supply pipe T test and the reagent pump P test , and the beam. The first three way through the correction channel (13a), the sample pump (P sa ), the reagent pump (P test ) and the correction pump (P st ) for communicating the semen supply pipe (T st ) and the correction pump (P st ), respectively common channel valve 234, the first and second three-way valve (3V 1) (3V 2) sampling channel 15 formed between the second three-way valve (3V 2) and the detector to (3V 1) and communication ( Det) communicating at the same time mixing for evenly mixing a flowing fluid to channel 16, times of communicating the outlet tube (T ws) and the detector (Det) in order to discharge the fluid to be analyzed in the detector (Det) Like channel 17 it is formed. The reason why the correction channel 14a is formed is that a certain degree of error is inevitable in the measured value from the detector Det, and therefore, it is necessary to correct it. That is, error correction may be necessary through analytical experiments on high or low concentration standard solutions, and a correction channel is necessary for this.
상기 캐리어펌프(Pc), 샘플펌프(Psa), 시약펌프(Ptest). 보정펌프(Pst)는 유입되는 유체를 유체채널로 강제 압송하기 위한 것이다.The carrier pump (P c ), sample pump (P sa ), reagent pump (P test ). The correction pump P st is for forcibly feeding the incoming fluid into the fluid channel.
상기 제1쓰리웨이밸브(3V1)는 샘플펌프(Psa)를 통하여 유입되는 샘플이나 시악펌프(Ptest)를 통하여 유입되는 시약, 또는 캐리어펌프(Pc)를 통하여 유입되는 캐리어를 샘플링 채널(15)로 선택적으로 가이드한다. 즉, 제1쓰리웨이밸브(3V1)는 각각 다른 특성의 유체 흐름을 선택적으로 차단 또는 소통하여 샘플링채널(15)로 가이드하는 것이다.The first three-way valve (3V 1 ) is a sample channel introduced through the sample pump (P sa ) or reagents introduced through the test pump (P test ), or carriers introduced through the carrier pump (P c ) sampling channel Optionally guide with (15). That is, the first three-way valve 3V 1 may selectively block or communicate fluid flows having different characteristics to guide the sampling channel 15.
상기 제2쓰리웨이밸브(3V2)는 샘플링채널(15)로 유입된 샘플 및 캐리어를 믹싱 채널(15) 또는 배출채널(17)로 선택적으로 가이드한다. 이렇게 제2쓰리웨이밸브(3V2)를 경유한 유체는 믹싱채널(16)을 통과하면서 고르게 혼합되는 것이다. 혼합된 유체는 디텍터(Det)에 의하여 분석되는 것이다.The second three-way valve 3V 2 selectively guides the sample and the carrier introduced into the sampling channel 15 to the mixing channel 15 or the discharge channel 17. The fluid passing through the second three-way valve 3V 2 is mixed evenly while passing through the mixing channel 16. The mixed fluid is analyzed by the detector (Det).
상기 펌프(Pc, Psa, Pst, Pst)는 특허출원번호 97-33869 로 본 출원이네 의해 출원된 ″원웨이 유체펌프″ 란 제목의 특허 출원서에 기재되어 있고, 제1,2쓰리웨이밸브(3V1)(3V2)는 특허출원번호 97-33868로 본 출원인에 의해 출원된 ″원웨이 밸브 및 그를 이용한 유체 제어장치″란 제목의 특허 출원서에 기재되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The pumps (P c , P sa , P st , P st ) are described in a patent application entitled `` One-way fluid pump '' filed by the present application with the patent application No. 97-33869, the first and second three The way valve 3V 1 (3V 2 ) is described in the patent application entitled `` One-way valve and fluid control apparatus using the same '' filed by the applicant with the patent application No. 97-33868, and the detailed description thereof will be omitted.
상술한 바와 같이 구성되어 있는 화학분석장치의 구동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the chemical analysis device configured as described above is as follows.
샘플펌프(Psa)를 작동시키면, 저장통(미도시)에 있는 샘플이 샘플공급관(Tsa) 및 샘플채널(12a)을 경유한 다음 샘플펌프(Psa)에 의해 압송되어 공통채널(234)로 보내진다. 공통채널(234)을 흐르는 샘플은 제1쓰리웨이밸브(3V1)를 통하여 샘플링 채널(15)로 유입된다. 이때는 제1쓰리웨이밸브(3V1)가 캐리어채널(11b)을 차단하고 있는 상태이다.When the sample pump P sa is operated, a sample in a reservoir (not shown) is pumped by the sample pump P sa via the sample supply pipe T sa and the sample channel 12a, and then the common channel 234. Is sent to. The sample flowing through the common channel 234 flows into the sampling channel 15 through the first three-way valve 3V 1 . At this time, the first three-way valve 3V 1 is blocking the carrier channel 11b.
다음, 제1쓰리웨이밸브(3V1)는 공통채널(234)을 차단하고 캐리어채널(11b)을 개방한다. 그러면 저장통(미도시)에 있는 캐리어가 캐리어공급관(Tc) 및 캐리어채널(11a)을 경유한 다음 캐리어펌프(Pc)에 의해 압송되어 캐리어채널(11b)을 경유하고 제1쓰리웨이밸브(3V1)를 통과하여 샘플링 채널(15)에 유입된 샘플을 밀어낸다.Next, the first three-way valve 3V 1 blocks the common channel 234 and opens the carrier channel 11b. Then, the carrier in the reservoir (not shown) is pushed through the carrier supply pipe (T c ) and the carrier channel (11a) and then by the carrier pump (P c ) through the carrier channel (11b) and the first three-way valve ( Push the sample introduced into the sampling channel 15 through 3V 1 ).
다음, 제1쓰리웨이밸브(3V1)는 캐리어채널(11b)을 차단하고 공통채널(234)을 개방한다. 이때, 시약펌프(Ptest)를 작동시키면, 저장통(미도시)에 있는 시약이 시약공급관(Ttest) 및 시약채널(13a)을 경유한 다음 시약펌프(Ptest)에 의해 압송되어 공통채널(234)로 보내진다. 공통채널(234)로 압송된 시약은 제1쓰리웨이밸브(3V1)를 통과하여 샘플링 채널(15)로 유입된다.Next, the first three-way valve 3V 1 blocks the carrier channel 11b and opens the common channel 234. At this time, when the reagent pump (P test ) is operated, the reagent in the reservoir (not shown) is passed through the reagent supply pipe (T test ) and the reagent channel 13a, and then pumped by the reagent pump (P test ) and the common channel ( 234). The reagent pushed into the common channel 234 is introduced into the sampling channel 15 through the first three-way valve 3V 1 .
다음, 제1쓰리웨이밸브(3V1)는 공통채널(234)을 차단하고 캐리어채널(11b)을 개방하는 한편, 제2쓰리웨이밸브(3V2)가 샘플링 채널(15)과 믹싱 채널(16)을 연통시킨다. 그러면, 샘플링 채널(15)에 유입된 샘플과 시약이 캐리어채널(11b)에 의해 압송되는 캐리어에 의해 밀리면서 믹싱채널(16)로 유입된다. 믹싱채널(16)을 통과하는 과정에서 샘플과 시약이 균일하게 혼합되어 상호 반응이 일어난다. 믹싱 코일(16)을 통과한 반응 결과물은 디텍터(Det)로 보내져 디텍터 내부로 유입된다. 이때, 디텍터 내부의 센서에 의해 반응 결과물이 분석되는 것이다. 분석이 완료된 후 반응 결과물은 배출채널(17) 및 배출관(Tws)을 통하여 외부 저장통 (미도시)으로 배출된다.Next, the first three-way valve 3V 1 blocks the common channel 234 and opens the carrier channel 11b, while the second three-way valve 3V 2 connects the sampling channel 15 and the mixing channel 16. ). Then, the sample and reagent introduced into the sampling channel 15 are introduced into the mixing channel 16 while being pushed by the carrier which is pushed by the carrier channel 11b. In the course of passing through the mixing channel 16, the sample and the reagent are uniformly mixed to react with each other. The reaction product passing through the mixing coil 16 is sent to the detector Det and introduced into the detector. At this time, the reaction product is analyzed by the sensor inside the detector. After the analysis is completed, the reaction product is discharged to an external reservoir (not shown) through the discharge channel 17 and the discharge pipe (T ws ).
이러한 화학분석장치를 이용하면, 이상 설명한 바와 같이 샘플의 성분을 자동으로 분석할 수 있다. 한편, 분석 과정에서는 일정 정도의 오차가 불가피하다. 따라서, 오차값을 보정해주기 위하여, 고농도 표준액이나 저농도 표분액을 이용하여 분석 실험을 반복할 수 있다. 보정펌프(Pst)를 이용하거나, 샘플펌프(Psa) 대신에, 고농도 표준액용 펌프(미도시) 또는 저농도 표준액용 펌프(미도시)와 바꾸어주면서, 상술한 바와 같은 공정을 반복한 다음, 얻어진 측정값에 대하여 적절한 보정을 해주면 보다 정확한 샘플 성분을 알아낼 수 있다.Using such a chemical analyzer, it is possible to automatically analyze the components of the sample as described above. On the other hand, a certain degree of error is inevitable in the analysis process. Therefore, in order to correct the error value, the analysis experiment may be repeated using a high concentration standard solution or a low concentration aliquot. Using a calibration pump (P st ), or instead of a sample pump (P sa ), the process as described above is repeated while replacing with a high concentration standard liquid pump (not shown) or a low concentration standard liquid pump (not shown), Appropriate corrections to the measured values provide a more accurate sample component.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. .
상술한 바와 같이, 본 발명의 유체회로기판조립체 및 그 제조방법에 따르면 화학 분석을 자동으로 수행할 수 있는 화학분석장치를 구현하기에 용이할 뿐만 아니라 소형으로 제조가 가능하다. 특히, 별도로 제조된 전자부품을 모듈화된 인쇄회로 기판 상에 접속시키는 것처럼, 모듈화된 유체 소자와 이를 접속시킬 수 있도록 디자인된 유체회로기판조립체를 제조한 다음, 유체 소자를 접속시킬 수 있으므로, 화학 분석 장치를 저렴한 가격으로 대량 생산할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the fluid circuit board assembly of the present invention and a method for manufacturing the same, it is not only easy to implement a chemical analysis device capable of automatically performing chemical analysis, but also can be manufactured in a small size. In particular, since a separately manufactured electronic component is connected on a modular printed circuit board, a fluid circuit board assembly designed to connect the modular fluid element and the fluid element can be manufactured, and then the fluid element can be connected. The advantage is that the device can be mass produced at a low price.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980017565A KR100289357B1 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Fluid circuit board and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980017565A KR100289357B1 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Fluid circuit board and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990085261A KR19990085261A (en) | 1999-12-06 |
| KR100289357B1 true KR100289357B1 (en) | 2001-06-01 |
Family
ID=37517671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980017565A KR100289357B1 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Fluid circuit board and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100289357B1 (en) |
-
1998
- 1998-05-15 KR KR1019980017565A patent/KR100289357B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990085261A (en) | 1999-12-06 |
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