201224456 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係有關一種測試試片的製作方法，特別是關於一 種分析生物材料試片的製作方法。 【先前技術】 [0002] 以流體檢測試片進行生化檢測與免疫檢測的習知技術中 ，流體檢測試片在其基板或底材上設計有流道或微流道 結構，而因流道周圍並非吸水材質，且待測流體多為含 有如蛋白質或是醣類等黏滞度高之組成物，所以當待測 流體流過後，會在流道上殘留，使得待測流體無法完全 反應，如此一來，不僅造成待測流體的浪費，更可能造 成最終測試結果的誤差。 [0003] 此外，習知技術的流體檢測試片在流體傳送方面，可設 計有微流道結構，並係利用微流道結構產生的毛細現象 ，將流體經過流道被動傳送至反應偵測區域；另一種方 式則是在注入待測流體時即利用加壓等方式，給予流體 一驅動力，使得流體可主動通過流道，到達反應偵測區 域。但是無論是上述任一種方式，待測流體注入流道後 常常產生大小不一的氣泡使得流道阻塞，造成實際測量 上之誤差，甚至致使測試失敗。 [0004] 習知技術的流體檢測試片在進行批次製造時，如同美國 公告專利US6258229中所揭露的，是採用層疊的方式。 首先，在一片大型基板印刷上導電的電極層，電極層上 的複數個電極是形成重複排列的式樣。而單一式樣所包 含的電極數目可依照實際的需求變更（例如：二電極式 099143789 表單編號A0101 第4頁/共23頁 0992075831-0 201224456 [0005] ❹ 、二電極式、四電極式或多電極式）。接著，將開設有 複數個長形開口（亦即流體檢測試片成品的流道結構） 的絕緣層與印刷有電極層的基板黏貼，同時各個長形開 口與電極式樣的末端對齊，並且在各長形開口中提供反 應材料。接著，將開設有複數個排氣孔的上蓋層黏貼於 絕緣層上，各排氣孔係位於各長形開口的末端正上方， 糟以製成完整的試片總成。最後，將試片總成裁切成複 數個試 由於上述的製作流程，在絕緣層與基板黏貼時，需要先 將絕緣層㈣道結構與基板上的電極錢進行雙轴對位 之後方能黏貼；並且，在上蓋:層要黏貼至絶緣之上時 ，亦需要將上蓋層的排氣開孔與流道結構進行4， 雙軸對位。 尺 [0006] 【發明内容】 為克服上述缺點，本發明提供一種流體檢測試片的製造 方法，包含有下列步雜： Ο _7] (1)製作第一半成品，包括： [0008] (W )提供基板’基板具有第一轴與第- 一軸，第一轴與 第二軸互相垂直。 、 [0009] (1-2)形成複數個電極於基板上，各電極係平行於第二 軸設置。 [0010] (1-3)直接形成支撐層於已形成有複數個電極的基板上 ，支樓層具有複數個流道結構’而流道結構係，产 轴 以陣列狀設置，並對應設置於電極上，且—仏 ι叉撐層之總厚 099143789 表單编號Α0101 第5頁/共23頁 0992075831-0 201224456 度至少為30微米（_)。支擇層直接形成於已形成有複數 個電極的基板上的方式，則可選擇利用網版（mask)印 彳或f塗等方式’將絕緣材料印或塗佈在已形成有複數 電極的基板上。 剛（卜4)提供反應材料填充於流道結構中，藉此，形成第 一半成品。 [0012] (2)製作第二半成品，包括 [0013] (2 1)提供上A，上蓋具有第一表面、第二表面、第三 軸”第四軸，第一表面與二表面互相相對，第三軸與第 四軸互相垂直。 剛（2-2)於上蓋之第—表面上沿第三抽方向形成親水層。 剛（2-3)於上蓋第—表面具有親水層以外的部份形成黏膠 層。藉此’形成第二半成品。 _6] (3)使第二半成品的親水層面對第—.成品的複數個 流道結構。 闺⑷#合第-半成品鮮二半成品，藉讀成試片總 成0 _] (5)沿第’方向裁切試片總成，使形成複數個流體檢 測試片。各流體檢測試片具有一個前述的流道結構，且 流道結構與上蓋及基板共同定義出感測區域。 [0019] 099143789 因此，本發明之主要目的係提供一種流體檢測試片由 於支撐層是直接地形成在基板之上的，不需進行對齊後 黏貼，避免因操作不慎而導致的整份基板、絕緣層甚或 表單編號A0101 第6頁/共23頁 0992075831-0 201224456 [0020] Ο [0021] [0022] [0023] Ο [0024] [0025] 是半成品的不良與報錦，故可降低製造成本以及提昇良 率〇 【實施方式】 由於本發明係揭硌冑流體檢測試片的製作方法’其中 所利用生物樣品檢剩原理及溶液塗布技術，已為相關技 術領域具有通常知識者所_瞭，故以Τ文巾之說明， 不再作完整描述。同時，以下文中所對照之圖式，係表 達與本發明特徵有關之示意，並未亦不需要依據實際情 形完整續'製，合先敘明。 首先’請參考圖1’為本發明較佳實施例流體檢測試片製 作方法的流程示意圖。流體檢測試片的製造方法，包含 有下列步驟： 尸；6 步驟S1 .步驟si包含有步驟S11至步驟S14 ,其目的在於 製作包含有基板、複數電極'以及支撲層的第一半成品 。清參考圖2，為本發明較佳實碜例基板_意圖。 步驟S11 :首先，提供基板2，基板2具有第一轴21與第二 軸22，第一軸21與第二軸22互相查直。 步驟S12 .接著，請參考圖3，為本發明較佳實施例中電 極製作不意圖。在基板2上形成複數個電極31，形成的方 式是採用印刷（例如網印或凸版印刷）或喷塗或沉積等 的成型方式。各電極31係平行於第二轴22設置。此外， 亦可以使用網版（mask)配合電锻、蒸銀或舰方法將 電極31形成於基板2上。 步驟S13 :請繼續參考圖4，為本發明較佳實施例中支撐 099143789 表單編號A0101 第7頁/共23頁 0992075831-0 201224456 層製作示意圖。在電極3 1以印刷方式形成於基板2上之後 ’接著是將支撐層4直接形成於電極31上，並且支撐層4 具有複數個流道結構41，而流道結構41係沿第一軸21以 陣列狀設置，並對應設置於電極31上。此外，支撐層4之 厚度至少為30微米（micrometer)。此外，此處所述之 道結構41，除具有提供液體流通之通道外，尚可進一 步包含有導引其中氣體排出避免阻塞之排氣結構。 [0026] 在形成支撐層4的時候，可以利用厚膜製程方式（Thick film process)，例如包含印刷（printing)(包含網版 (mask)印刷）、壓印（imprint)、嗜塗<spread)，或沉 積（deposition)等方式’將絕緣材料直接塗佈在已形成 有電極31的基板2之上，並且^在塗佈的同時，直接形成有 陣列狀設置的流道結構41。使用的絕緣材料可以是光敏 材料（optical sensitive material)，或是熱固性 材料（thermosetting material)，而在塗佈或印刷 之後，分別利用光照或-加熱等方式將其直接固化於電極 31之上以形成支撑層4，而於此同時，具有陣列狀設置的 流道結構41則亦因此固化成型。例如，使用υν穋作為製 成支撐層4的絕緣材料，在塗布上已形成有電極3丨的基板 2之後，使用紫外光將其固化；或是使用環氧樹脂（ Epoxy resin) ’在塗布上已形成有電極31的基板2之後 ，使用紅外光（infrared light)燈或加熱器（heating plate) 等 方式供給熱能 ，使其受設固化而 形成支 推層4。上述使用紅外光燈之方式，並非以紅外線波段的 光提供光能使其固化，而是藉由紅外光作為熱源以加熱 099143789 表單編號A0101 第8頁/共23頁 0992075831-0 201224456 絕緣材料使其固化。 [0027] 步驟S14 :接著，請參考圖5，為本發明較佳實施例中第 一半成品示意圖。在厚膜製程處理完畢的支撐層4後，提 供反應材料5填充於流道結構41中。藉此，由步驟S11至 S14形成第一半成品1。 [0028] 步驟S2 :步驟S2包含有步驟S21至步驟S23，其目的在於 製作包含有親水層及黏膠層的上蓋，為第二半成品。 [0029] 步驟S21 :首先，提供上蓋6，上蓋6具有第一表面61、第 二表面62、第三軸63與第四軸64，第一表面61與第二表 面62互相相對，第三軸63與第四軸64互相垂直。 [0030] 步驟S22 :接著，在上蓋6之第一表面61上沿第三軸63方 向形成親水層7，親水層7的形成方式則以凸版印刷為較 佳。 [0031] 步驟S23 :之後，於上蓋6第一表面61具有親水層7以外的 部份形成黏膠層8。藉此，形成第二半成品9。 [0032] 請參考圖6，為本發明較佳實施例經由上述步驟S21到S23 所製作完成之第二半成品示意圖《此外，在形成黏膠層8 之前，可以在上蓋6的第一表面61上先形成有油墨結構65 以形成商標或其他特定的圖案。如此當上蓋6為透明時， 可以透過上蓋6看到底下的油墨結構65所形成的圖案。 [0033] 而為了防止黏膠層8的汙染，或是避免在搬運過程中各個 第二半成品9的黏膠層8黏著到其他第二半成品9的上蓋6 或是其他區域，在黏膠層8形成之後，可以在黏膠層8之 099143789 表單編號 A0101 第9頁/共23頁 0992075831-0 201224456 上再設置一層離形層8 1，以免上述情況產生。 [0034] 步驟3 :請接著參考圖7，為本發明較佳實施例第一半成 品1與第二半成品9對合組裝示意圖。將經由步驟2製做 完成的第二半成品9的親水層7面對由步驟1製作完成的第 一半成品1上的複數個流道結構41，而且第二半成品9的 親水層7需要對準第一半成品1的複數個流道結構41。 [0035] 步驟4 :接著，請參考圖8，為本發明較佳實施例試片總 成示意圖。在進行步驟3將第二半成品9的親水層7 (如圖 5所示）面對並對準第一半成品1的複數個流道結構41之 後，接著將第一半成品1與第二半成品9利用黏膠層8 (如 圖5所示）所提供的黏著力互相黏合，藉以組成試片總成 A。而若是黏膠層8 (如圖5所示）上面設置有離形層81 ( 如圖5所示）的情況，則在黏合之前先將離形層81 (如圖 5所示）剝除後再行黏合。 [0036] 步驟5 :請繼續參考圖9，為本發明較佳實施例試片總成 裁切示意圖。在第一半成品1與第二半成品9互相黏合以 組成試片總成A之後，沿第一軸21方向，如圖中以虛線表 示的裁切線L，來裁切試片總成A，使試片總成A形成複數 個流體檢測試片A 0。 [0037] 請參考圖10，為本發明較佳實施例經上述步驟S1至步驟 S5製作並裁切完成後所得到的單一個的流體檢測試片示 意圖。流體檢測試片A0包括基板2、複數個電極31、支撐 層4以及上蓋6。基板A0的材質以生物惰性（bio-inert) 為佳。各流體檢測試片A0具有一個前述的流道結構41， 099143789 表單編號A0101 第10頁/共23頁 0992075831-0 201224456 且流道結構41與上蓋6及基板2共同定義出感測區域Μ，感 測區域Μ之體積至少為〇. 1，較佳為〇. 5~1 β 1。本發 明採用直接將支推層4以厚膜製程（thick coating)印 刷於電極31上的原因在於，可節省因黏貼而導致的精準 對位過程，並且避免因對位不準而造成的製造失敗。此 外’支撐層4的厚度決定反應區域Μ的大小，而以厚膜製 程可準確提供固定的反應空間以利反應。 [0038] Ο 上蓋6設置在支撐層4上，流體檢測試片Α0在第一端Α101 端末處具有感測區域Μ，並且由支撐層4與上蓋6及基板2 共同限定出，上蓋6完整覆蓋感測區域Μ。感測區域Μ平行 於流體檢測試,ΑΟ的橫向短軸設置。在使用時，使用者 僅需將流體檢測試片Α0的第一端ΑΓ01靠近採樣處（例如 ’皮膚扎針處），待測樣品即因毛細現象進入感測區域Μ ’便於採樣。 [0039] Ο 請繼續參考圖11，為本發明較佳;貪磚例經裁切完成後所 得到的流體檢測試片Α〇沿圖8中ΒΒ連線的剖面示意圖。上 * 1 / 蓋6設置在支撐層4上，完整覆蓋感測區域Μ，因此，上蓋 6在流體檢測試片Α0的第一端Α101 (如圖8所示）處形成 有懸臂結構。電極31延伸至感測區域Μ内。感測區域Μ由 支撐層4與上蓋6及基板2共同限定出，且如圖所示，具有 C型構型。此外，上蓋6朝向感測區域Μ的一面601塗布有 親水層7，以利於待測樣品能順利地流入感測區域之中 。感側區域Μ内具有乾燥後的反應材料5。此外，為了能 夠方便觀察待測樣品流入感測區域Μ的狀況，以防止待測 樣品不足以填滿感測區域Μ而導致誤差，上蓋6靠近第一 099143789 表單編號Α0101 第11頁/共23頁 0992075831-0 201224456 端A1 01處則以透明材質為佳。 【圖式簡單說明】 [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] [0052] 圖1，為本發明較佳實施例流體檢測試片製作方法的流程 示意圖。 圖2，為本發明較佳實施例基板示意圖。 圖3，為本發明較佳實施例中電極製作示意圖。 圖4，為本發明較佳實施例中支撐層製作示意圖。 圖5，為本發明較佳實施例中第一半成品示意圖。 圖6，為本發明較佳實施例第二半成品示意圖。 圖7，為本發明較佳實施例第一半成品與第二半成品對合 組裝示意圖。 圖8，為本發明較佳實施例試片總成示意圖。 圖9，為本發明較佳實施例試片總成裁切示意圖。 圖10，為本發明較佳實施例裁切完成後所得到的單一個 的流體檢測試片示意圖。 圖11，為本發明較佳實施例經裁切完成後所得到的流體 檢測試片的剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 步驟 SI、Sll、S12、S13、S14、S2、S21、S22、S23 、S3 ' S4、S5 第一半成品1 099143789 表單編號A0101 第12頁/共23頁 0992075831-0 201224456
[0053] 基板2 [0054] 電極31 [0055] 支撐層4 [0056] 流道結構 41 [0057] 反應材料 5 [0058] 上蓋6 [0059] 第一表面 601 [0060] 第二表面 602 [0061] 第三軸603 [0062] 第四軸604 [0063] 油墨結構 605 [0064] 親水層7 [0065] 黏膠層8 [0066] 離形層81 [0067] 第二半成品9 [0068] 試片總成 A [0069] 流體檢測試片A 0 [0070] 第一端A101 [0071] 感測區域 Μ
099143789 表單編號A0101 第13頁/共23頁 0992075831-0 201224456
[0072] 裁切線L 099143789 表單編號A0101 第14頁/共23頁 0992075831-0