WO2009125757A1 - マイクロチップ及びマイクロチップの製造方法 - Google Patents

マイクロチップ及びマイクロチップの製造方法 Download PDF

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博士 平山
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コニカミノルタオプト株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a microchip having a flow path and a method for manufacturing the microchip.
  • a microchip that performs chemical reaction, separation, and analysis of a liquid sample such as nucleic acid, protein, and blood in a minute space, or an apparatus called ⁇ TAS (Micro Total Analysis Systems) has been put into practical use.
  • ⁇ TAS Micro Total Analysis Systems
  • a method for joining a resin substrate and a resin sealing member As a method for joining a resin substrate and a resin sealing member, a method using an adhesive, a method in which a resin surface is melted with a solvent, a method using ultrasonic fusion, a laser fusion, and the like are used. A method of using, a method of using heat fusion, and the like are known.
  • a flat plate-shaped sealing member is joined to form a flow path, it is difficult to generate a uniform flow path if any distortion or warping occurs in the shape of the base material and the sealing member.
  • the microchip in which a resin film is bonded to a resin substrate on which fine channel grooves are formed has been studied.
  • the microchip is made of resin in which a channel groove is formed on the surface and through holes (reagent introduction / discharge holes, sometimes called wells) provided at the end of the channel groove, etc. It is produced by a substrate and a resin film bonded to the surface of the resin substrate.
  • the resin surface is dissolved with a solvent.
  • a method using ultrasonic fusion, a method using laser fusion, a method using thermal fusion with a flat plate-shaped or roll-shaped pressure device, and the like Especially, since heat fusion can be implemented at low cost, it is suitable as a joining method on the premise of mass production.
  • the resin substrate and the resin film are thermally bonded by a hot press machine, and after bonding, the microchip is observed. Was mixed.
  • the factors related to temperature are as follows.
  • the heating temperature is different, a temperature gradient is generated in the microchip, heat distortion occurs, and the microchip warps. In this case, in most cases, warping remains even after cooling.
  • Even if the heating temperature on both sides is the same, there is a difference in thermal expansion, thermal conductivity, and heat capacity between the resin substrate and the resin film, so the resin substrate and the resin film are evenly distributed. It is difficult to heat and causes warping of the microchip.
  • the resin film side may have to be heated and joined, which makes it difficult to suppress warpage.
  • the factors related to pressure are as follows. In thermal bonding, a pressure is applied to hold a resin substrate and a resin film and make them adhere and degas, but the pressure distribution in the microchip also causes warping. The most ideal case is when pressure is evenly applied from the resin substrate side and the resin film side. Since the pressure also changes depending on the elastic modulus, bending strength, and surface hardness of the resin substrate and the resin film, the material and dimensions of the resin substrate and resin film can be selected as appropriate, but for analysis using a microchip. Suitable materials, dimensions, and those suitable for joining do not necessarily match, so it is difficult to apply pressure evenly, that is, to suppress warping.
  • a method of applying pressure (1) a method of rotating while sandwiching with a roller from both sides of a resin substrate and a resin film, and (2) a roller for holding the resin film side, and holding it on the resin substrate side
  • the method include a method of rotating a flat plate while pressing the flat plate with a roller, and (3) a press method in which a resin substrate and a resin film are sandwiched between parallel plates.
  • the method of rotating while sandwiched between rollers (1) is a very effective method for joining resin films, but since the resin substrate of the present invention is an injection molded product, it is continuously like a resin film. Therefore, it is difficult to set the resin substrate and the resin film between the two rollers and to join them without shifting the shafts that are the centers of pressure of the two rollers. If the resin substrate and the resin film are displaced, bubbles and bubbles are mixed, and if the center axis of the roller is displaced, pressure is applied non-uniformly, causing the resin substrate to warp.
  • the method (2) of rotating while pressing the flat surface with a roller can easily fix the resin substrate on the flat plate, but the contact surface where the roller contacts the resin film is linear.
  • the contact surface on which the flat plate contacts the resin substrate is planar, pressure is applied non-uniformly and the resin substrate is warped.
  • the press method (3) has the advantage that it is easy to apply pressure uniformly.
  • the resin film is squeezed and cannot be bonded while removing bubbles, and the bonding surface of the resin substrate and the bonded surface of the resin film are not bonded. Since it is directly bonded, air bubbles are easily mixed. In addition, considerable pressure is required to remove the bubbles, and it becomes impossible to maintain the shape of the fine channel that has been precisely transferred.
  • the flat plate and the resin film are in close contact, or the flat plate and the resin substrate are in close contact, sticking is likely to occur, and the microchip is not sufficiently cooled when the microchip is peeled off from the flat plate. There is also a problem that the microchip is deformed.
  • Microchip warpage has the following three problems.
  • the first problem is that the appearance quality of the microchip is not good.
  • the second problem is that the positioning accuracy when the microchip is set in the analyzer is lowered. A decrease in accuracy results in a decrease in analysis accuracy.
  • detection is generally performed in a fine flow path of several tens of microns, positioning when the microchip is set in an analyzer is important.
  • the third problem is that the heat conduction varies and the heat conduction decreases. Variations and reductions in heat conduction result in reduced analytical accuracy.
  • the entire microchip may be heated and cooled.
  • it is desirable that the microchip is in close contact with the heating source and the cooling source.
  • it is necessary to cool with a water-cooling jacket or a Peltier element so that the liquid in the fine channel and the analyte do not heat and boil.
  • the allowable amount of microchip warpage is as follows.
  • the allowable amount of warpage depends on the dimensions of the microchip and the conditions under which the microchip is used, so it cannot be generally stated. However, if the warp angle is within 5 milliradians, the level that can be used by firmly pressing the microchip is 2. If it was within milliradians, it was a level that could be used without pressing the microchip. Of course, it is desirable that there is no warp.
  • a jig having a claw portion for fixing the resin substrate is used, and when the resin substrate and the resin film are thermally bonded from a roller, the four corners of the resin substrate are clawed.
  • the resin film could not be joined to the peripheral part including the four corners of the resin board pressed by the claw part, or made of resin There is a problem that the strength for joining the films is not sufficient.
  • the present invention solves the above problem, and provides a microchip and a microchip manufacturing method capable of suppressing warpage of the microchip when a resin substrate and a resin film are thermally bonded by a roller.
  • the purpose is to do.
  • the invention according to claim 1 is a resin substrate comprising: a first surface on which a channel groove is formed; and a second surface opposite to the first surface; A resin film bonded to the first surface, and the projected area when the resin substrate is viewed from a direction orthogonal to the first surface is the same as that of the resin substrate.
  • the microchip is larger than the area of the first surface.
  • the resin substrate has a frustum shape in which the area of the second surface is larger than the area of the first surface. Chip.
  • the invention according to claim 3 is provided on a side wall of the resin substrate between the first surface and the second surface, and protrudes outward with respect to a peripheral edge of the first surface.
  • the protrusion is provided at a position on the second surface side of the side wall.
  • the invention described in claim 4 is provided with a protrusion provided on a side wall of the resin substrate between the first surface and the second surface, and protruding outward from the periphery of the first surface.
  • a protrusion provided on a side wall of the resin substrate between the first surface and the second surface, and protruding outward from the periphery of the first surface.
  • the protruding portion is provided at an intermediate position between the first surface and the second surface on the side wall.
  • the plate thickness of the projecting portion is 0.5 mm or more and is thinner than the plate thickness of the resin substrate.
  • the invention according to claim 6 is characterized in that the protruding portion is formed integrally with the main body of the resin substrate by injection molding.
  • the microchip is formed integrally with the main body of the resin substrate by injection molding.
  • the invention according to claim 7 includes a first surface in which a channel groove is formed and a second surface opposite to the first surface, and a direction orthogonal to the first surface.
  • the projected area when viewed from the above has a resin substrate having a shape larger than the area of the first surface, and a resin film bonded to the first surface.
  • a microchip manufacturing method comprising: a fixing step of fixing a side wall of a resin substrate with a jig; and a bonding step of bonding a resin film to the surface of the resin substrate fixed by the jig. is there.
  • the resin substrate is provided on a side wall of the resin substrate between the first surface and the second surface, and is external to the periphery of the first surface.
  • a protruding part protruding toward 8.
  • the jig is installed so as not to protrude in a direction perpendicular to the first surface from a virtual plane extending the first surface.
  • the resin substrate is removed from the first surface. Hang out.
  • the warp of the microchip can be suppressed by pressing the protruding portion with a jig.
  • the jig does not hold down one surface of the resin substrate, so that the resin film has sufficient strength on one surface of the resin substrate. It becomes possible to join.
  • the resin substrate is a weight base having a larger area of the second surface opposite to the area of the first surface on which the resin film of the resin substrate is bonded. Since it has a shape, the side wall of the resin substrate is inclined from the first surface to the second surface of the resin substrate.
  • the jig is pressed against the inclined side wall, thereby suppressing the warp of the microchip. Further, if the jig is simply brought closer to the side wall, the inclination of the side wall and the inclination of the jig come into contact with each other, so that the side wall can be easily pressed by the jig.
  • the jig does not press the first surface of the resin substrate, so that the resin film is sufficiently strong on the first surface of the resin substrate. It becomes possible to join.
  • the jig presses the protruding portion.
  • the resin film can be bonded to the first surface of the resin substrate with sufficient strength. It becomes.
  • the protruding portion is provided at the position on the second surface side of the resin substrate on the side wall of the resin substrate, the other surface side of the resin substrate may be formed larger than the one surface side, and easily A resin substrate can be created.
  • the jig presses the protruding portion.
  • the resin film can be bonded to the first surface of the resin substrate with sufficient strength. It becomes.
  • the protruding portion is provided at the position of the intermediate portion between the first surface and the second surface of the resin substrate on the side wall of the resin substrate, the position near one surface of the resin substrate is determined as a jig. Can be pressed, and the degree of warping of the microchip can be reduced.
  • the plate thickness of the protruding portion is 0.5 mm or more, it has sufficient rigidity, and against the force when the microchip warps during thermal bonding. , The protrusion can be sufficiently opposed.
  • board thickness of a protrusion part is thinner than the plate
  • the projecting portion is formed integrally with the main body of the resin substrate, the projecting portion can be manufactured at low cost.
  • the resin substrate is the first surface. Hang out from.
  • the side wall of the resin substrate that is the protruding portion is fixed with a jig, and the resin film is bonded to the surface of the resin substrate in a fixed state.
  • the microchip can be manufactured while suppressing the warp of the microchip.
  • the jig does not hold down one surface of the resin substrate, so that the resin film has sufficient strength on one surface of the resin substrate. It becomes possible to join.
  • the protruding portion is fixed with a jig, and the resin film is fixed on the surface of the resin substrate in a fixed state.
  • the microchip can be manufactured while suppressing the warp of the microchip.
  • the jig does not hold down the first surface on the resin substrate side to which the resin film is bonded, the resin film can be bonded to the first surface of the resin substrate with sufficient strength. It becomes.
  • the jig is installed so as not to protrude in a direction perpendicular to the first surface from a virtual plane extending the first surface of the resin substrate.
  • the roller does not interfere with the jig during heat bonding with the roller. Accordingly, the resin film can be bonded to the first surface of the resin substrate with sufficient strength.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a microchip manufacturing method.
  • (A) is sectional drawing of the microchip which concerns on other embodiment of this invention,
  • (b) is explanatory drawing of the manufacturing method of a microchip.
  • (A) is sectional drawing of the microchip based on further another embodiment of this invention,
  • (b) is explanatory drawing of the manufacturing method of a microchip. It is a table
  • FIG. 1A is a plan view of a microchip according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A
  • FIG. It is an expanded sectional view of a part.
  • a channel groove 11 is formed on one surface 12 of the resin substrate 10.
  • a resin film 20 is bonded to the first surface 12 of the resin substrate 10 on which the flow path grooves 11 are formed.
  • the microchip is manufactured by bonding the resin substrate 10 and the resin film 20 together.
  • the surface where the one surface 12 of the resin substrate 10 and the lower surface 21 of the resin film 20 are bonded corresponds to the bonding surface of the microchip.
  • the bottom surface 13 and the wall surface 14 of the channel groove 11 and the bottom surface 21 of the resin film 20 constitute a fine channel.
  • a through hole 15 is formed in order to inject a liquid sample (analysis sample, solvent sample, reagent) into a fine channel in the microchip.
  • the through hole 15 is also referred to as a well.
  • the through hole 15 is formed at the end or in the middle of the flow path groove 11 of the resin substrate 10, and the resin film 20 is attached to the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • a liquid sample is introduced from the second surface 19 which is the surface opposite to the first surface 12 on which the resin film 20 is pasted.
  • Resin is used for the resin substrate 10 and the resin film 20.
  • the resin used include, but are not limited to, good moldability (transferability, releasability), high transparency, and low autofluorescence with respect to ultraviolet rays and visible light. is not.
  • polymethyl methacrylate and cyclic polyolefin are preferable.
  • the resin substrate 10 and the resin film 20 may use the same material or different materials.
  • the shape of the resin substrate 10 may be any shape as long as it is easy to handle as a microchip and easy to analyze.
  • the size is preferably about 10 mm square to 200 mm square, and more preferably 10 mm square to 100 mm square.
  • the shapes of the resin substrate 10 and the resin film 20 may be matched to the analysis method and the analyzer, and shapes such as a square, a rectangle, and a circle are preferable.
  • the shape of the fine channel is within the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m in both width and depth in consideration of the fact that the amount of analysis sample and reagent used can be reduced, and the manufacturing accuracy of the mold, transferability, releasability, etc. Although it is preferably a value, it is not particularly limited.
  • the aspect ratio (groove depth / groove width) is preferably about 0.1 to 3, more preferably about 0.2 to 2.
  • the width and depth of the fine channel may be determined depending on the use of the microchip.
  • the shape of the cross section of the fine channel shown in FIG. 1 is rectangular, but this shape is an example of the fine channel and may be curved. .
  • the thickness of the resin substrate 10 on which the fine channel is formed is preferably about 0.2 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 2 mm in consideration of moldability.
  • the plate thickness of the resin film 20 (sheet-like member) that functions as a lid (cover) for covering the fine channel is preferably 30 ⁇ m to 300 ⁇ m, and more preferably 50 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the projected area of the resin substrate 10 when viewed from a direction orthogonal to the first surface 12 of the resin substrate 10 to which the resin film 20 is bonded is larger than the area of the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the first surface 12 of the resin substrate 10 to which the resin film 20 is bonded refers to the surface 12 on the side of the resin substrate 10 to which the resin film 20 is bonded.
  • the direction orthogonal to the first surface 12 of the resin substrate 10 is the upward direction in FIG.
  • the projected area of the resin substrate 10 means a projected area when viewed from a direction orthogonal to the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the projected area of the resin substrate 10 is larger than the area of the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the side wall 17 constituting the outer periphery of the resin substrate 10 extends over the entire periphery of the resin substrate 10 or a part of the side wall 17 is outward from the peripheral edge 121 of the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the whole or a part of the side wall 17 constituting the length of the resin substrate 10 in the plate thickness direction protrudes outward with respect to the peripheral edge 121 of the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the configuration of can be considered.
  • FIGS. 1A and 1B show a part of the side wall 17 protruding outward from the peripheral edge 121 of the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the protrusion 18 is provided at a position on the second surface 19 side of the resin substrate 10 on the side wall 17 of the resin substrate 10.
  • the protrusion 18 is provided on the entire side wall 17 constituting the outer periphery of the resin substrate 10, but may be provided on a part of the side wall 17.
  • the pair of protrusions 18 may be provided so as to face each other on the advance side and the advance side of the roller. good.
  • the plate thickness T of the protruding portion 18 is 0.5 mm or more and is thinner than the plate thickness T1 of the resin substrate 10. Since the thickness T of the protruding portion 18 is 0.5 mm or more, the rigidity of the protruding portion 18 is increased, and the protruding portion 18 is opposite to the microchip when the resin substrate 10 and the resin film 20 are thermally bonded. It will be possible to fully counter the force. Further, since the plate thickness T of the protruding portion 18 is made thinner than the plate thickness T1 of the resinous substrate 10, when the resinous substrate 10 and the resinous film 20 are thermally bonded, at a position lower than the height of the resinous film 20. The jig 30 can hold the protruding portion 18. The length that the protrusion 18 protrudes outward with respect to the peripheral edge 121 of the first surface 12 is the minimum length necessary to hold the protrusion 18 with the jig 30 from the viewpoint of miniaturization of the microchip. is there.
  • the resin substrate 10 and the resin film 20 are respectively produced, and the resin substrate 10 and the resin film 20 are thermally bonded by a roller (not shown).
  • step 1 the resin substrate 10 is molded into a predetermined size and thickness by an injection molding machine.
  • the protrusion 18 is formed integrally with the main body of the resin substrate 10.
  • step 2 the resin film 20 is produced by cutting a film having a predetermined thickness into a predetermined size.
  • step 3 the resin substrate 10 is placed on the stage 40 with the second surface 19 of the resin substrate 10 facing down.
  • the resin film 20 is superposed on the entire first surface 12 of the resin substrate 10 on which the flow channel grooves 11 are formed.
  • step 4 the jig 30 presses the pair of protrusions 18 facing each other (fixing step).
  • the jig 30 is formed of a rectangular frame that is formed by hollowing out the center of a stainless steel plate larger than the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the lower surface side of the jig 30 is cut so as not to interfere with the protrusion 18.
  • a contact portion 31 corresponding to the ceiling surface of the cut recess is brought into contact with the pair of projecting portions 18.
  • the pair of protrusions 18 pressed by the jig 30 may be a pair of protrusions 18 provided so as to face each other on the traveling source side and the traveling destination side of the roller, and along the traveling direction of the roller.
  • a pair of protrusions 18 provided so as to face each other may be used.
  • the jig 30 is configured such that the thickness of the jig 30 is not higher than the total thickness of the resin substrate 10 and the resin film 20.
  • a jig 30 provided at a position lower than the position of the resin film 20 bonded to the first surface 12 of the resin substrate 10 is shown in FIG.
  • step 5 the resin substrate 10 and the resin film 20 are thermally bonded by a roller (bonding step).
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the microchip taken along a plane orthogonal to the first surface
  • FIG. 2B is a diagram showing a method for manufacturing the microchip.
  • FIG. 2A shows a resin substrate 10 having a frustum shape in which the area of the second surface 19 is larger than the area of the first surface 12.
  • the side wall 17 of the resin substrate 10 is inclined outward from the first surface 12 toward the second surface 19.
  • the shape of the resin substrate 10 is not limited to the square frustum shown in FIG. 2A, and may be a triangular frustum, a polygonal frustum, or a truncated cone.
  • the resin substrate 10 does not have to have the four side walls 17 inclined outward, and the pair of opposing side walls 17 may be inclined outward.
  • the microchip manufacturing method shown in FIG. 2A is different from the microchip manufacturing method shown in FIG. 1 in its step 4, and the other steps (steps 1 to 3 and step 5) are basically the same. The same. Hereinafter, only step 4 will be described, and description of other steps will be omitted.
  • step 4 the jig 30 presses the pair of side walls 17 facing each other (fixing step).
  • the jig 30 is formed of a rectangular frame that is formed by hollowing out the center of a stainless steel plate larger than the four side walls 17 of the resin substrate 10.
  • the inner surface of the frame-shaped jig 30 is inclined in accordance with the side wall 17, and a contact portion 32 corresponding to the inner surface of the jig is brought into contact with the pair of projecting portions 18.
  • the pair of side walls 17 pressed by the jig 30 may be a pair of side walls 17 provided on the traveling side and the traveling side of the roller, respectively, and a pair of side walls 17 provided along the traveling direction of the roller.
  • the side wall 17 may be used.
  • the jig 30 is configured such that the thickness of the jig 30 is not higher than the total thickness of the resin substrate 10 and the resin film 20.
  • a jig 30 provided at a position lower than the position of the resin film 20 bonded to the first surface 12 of the resin substrate 10 is shown in FIG.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the microchip taken along a plane orthogonal to the first surface
  • FIG. 3B is a diagram showing a method for manufacturing the microchip.
  • FIG. 3A shows the resin substrate 10 in which the protruding portion 18 is provided at the intermediate position between the first surface 12 and the second surface 19 of the resin substrate 10 on the side wall 17 of the resin substrate 10.
  • the projecting portion 18 is provided in the middle portion of the side wall 17, and the configuration is basically the same except that the projecting portion 18 of the resin substrate 10 of the microchip described above is provided on the second surface 19 side. is there.
  • the protruding portion 18 is provided on the entire side wall 17 constituting the outer periphery of the resin substrate 10, but may be provided on a part of the side wall 17.
  • the plate thickness T of the protrusion 18 is 0.5 mm or more and is thinner than the plate thickness T1 of the resin substrate 10.
  • step 4 a method for manufacturing the microchip shown in FIG. 3A will be described with reference to FIG.
  • the microchip manufacturing method shown in FIG. 3 (a) is different from the microchip manufacturing method shown in FIG. 1 (a) in its step 4, and the other steps (step 1 to step 3 and step 5) are the same. Basically the same.
  • step 4 only step 4 will be described, and description of other steps will be omitted.
  • step 4 the jigs 30 respectively press the pair of protrusions 18 facing each other (fixing step).
  • the jig 30 is formed of a rectangular frame that is formed by hollowing out the center of a stainless steel plate larger than the first surface 12 of the resin substrate 10.
  • the lower surface side of the jig 30 is cut so as not to interfere with the protrusion 18.
  • a contact portion 31 corresponding to the ceiling surface of the cut recess is brought into contact with the pair of projecting portions 18.
  • the pair of protrusions 18 pressed by the jig 30 may be a pair of protrusions 18 provided so as to face each other on the traveling source side and the traveling destination side of the roller, and along the traveling direction of the roller.
  • a pair of protrusions 18 provided so as to face each other may be used.
  • the jig 30 is configured such that the thickness of the jig 30 is not higher than the total thickness of the resin substrate 10 and the resin film 20.
  • a jig 30 provided at a position lower than the position of the resin film 20 bonded to the first surface 12 of the resin substrate 10 is shown in FIG. (Measurement method of warp angle of microchip) Next, a method for measuring the warp angle of the microchip will be described.
  • a high-precision angle measuring instrument LA-2000 manufactured by Keyence or an equivalent device is used for measurement of the warp angle of the microchip.
  • the measurement principle is to irradiate the object with parallel laser light, image the reflected laser light on the CCD element, and convert the amount of change in the inclination of the object into an angle.
  • the specific measurement method is as follows.
  • the microchip is fixed to the XY stage with a jig so that the inclination of the center of the microchip is 0 degree.
  • the XY stage is moved to scan the entire surface of the microchip, the tilt angle at each position is measured, and the maximum value of the tilt angle is defined as the warp angle of the microchip. (Peeling test)
  • a microchip peeling test will be described.
  • the peeling margin only one of the four sides is cut by about 10 mm larger than the resin substrate and thermally bonded. Thereafter, a resin film having a length of 10 mm protruding from the resin substrate is sandwiched between jigs, pulled 90 degrees vertically, and a value obtained by dividing the peeled load by the resin film bonding width is defined as a bonding force.
  • the bonding force at the periphery of the microchip is an average value when the chip is peeled off 2 mm from the end of the chip, and the bonding force at the center of the microchip is when the region including the center (center of gravity) of the microchip is peeled 2 mm. Average value.
  • an acrylic resin (PMMA) such as polymethyl methacrylate is preferably used as the material for the resin substrate 10.
  • PMMA acrylic resin
  • Examples of the PMMA that is a material of the resin substrate 10 include an acripet manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Sumipex manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., a delpet manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., and a parapet manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • Examples of PMMA that is a material of the resin film 20 include acrylene manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Technoloy manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and Sanduren manufactured by Kaneka Corporation. However, the material of the resin substrate 10 and the material of the resin film 20 are not limited to these.
  • the bonding method between the resin substrate 10 and the resin film 20 is a stage 40 which is a flat plate for holding the resin film 20 side as a roller and the resin substrate 10 side as a roller. Then, the system (2) is adopted in which the stage 40 is rotated while being pressed by a roller. Although the microchip warpage occurs in the method (2), the method (1), the resin substrate 10 and the resin film, which are rotated while being sandwiched by rollers from both sides of the resin substrate 10 and the resin film 20, as described above. Compared with the press method (3) in which the plates 20 are sandwiched between the parallel plates, the resin film 20 is less susceptible to wrinkles, bubbles, and flow path deformation. That is, as long as the warp of the microchip can be solved, it can be an effective bonding method. However, the present invention is not limited to any one of the methods (1) to (3).
  • FIG. 4 is a table showing microchip production conditions and evaluation results.
  • Examples 1 to 3 are examples of microchips in which a resin film 20 is thermally bonded by a roller to a resin substrate 10 respectively produced based on FIGS. 1 to 3.
  • Example 1 Example 1 will be described below.
  • an acrylic resin (Delpet 70NH, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) such as a transparent resin material is molded by an injection molding machine.
  • a plurality of flow channel grooves 11 having a width of 50 ⁇ m and a depth of 50 ⁇ m and a plurality of through holes 15 having an inner diameter of 2 mm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 1 mm.
  • the resin substrate 10 was formed into a shape as shown in FIG.
  • an acrylic resin film (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., acrylene, thickness 75 ⁇ m) such as polymethyl methacrylate, which is a transparent resin material, was cut into 50 mm ⁇ 50 mm.
  • the protrusion 30 of the resin substrate 10 is used to cover the resin substrate 10 with a jig 30 for preventing the microchip from warping. I made it. At this time, the jig 30 did not interfere with the first surface 12 of the resin substrate 10 at all. The jig 30 was shaped so that the height of the jig 30 would not be higher than the total height of the resin substrate 10 and the resin film 20 so that the jig 30 would not interfere.
  • the resin film 20 is aligned with the first surface 12 of the resin substrate 10 on which the flow channel grooves 11 are formed.
  • the temperature of the stage 40, which is a face plate, and the roller were both 100 degrees, the pressure was 0.2 MPa, and the resin substrate 10 and the resin film 20 were joined.
  • the warp angle of the microchip was measured with a high-precision angle measuring instrument LA-2000 manufactured by Keyence, and found to be 1 milliradian. Next, the appearance of the microchip was examined using a microscope, and there was no particular problem. Moreover, when the peeling test was implemented, it has confirmed that joining strength was enough.
  • Example 2 The evaluation of the microchip according to Example 1 is shown in FIG. (Example 2) Example 2 will be described below.
  • an acrylic resin (Delpet 70NH, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) such as a transparent resin material is molded by an injection molding machine.
  • a plurality of flow channel grooves 11 having a width of 50 ⁇ m and a depth of 50 ⁇ m and a plurality of through holes 15 having an inner diameter of 2 mm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 1 mm.
  • the resin substrate 10 was formed into a shape as shown in FIG.
  • an acrylic resin film (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., acrylprene, thickness 75 ⁇ m) such as polymethyl methacrylate, which is a transparent resin material, was cut into 50 mm ⁇ 50 mm.
  • the protrusion 30 of the resin substrate 10 is used to cover the resin substrate 10 with a jig 30 for preventing the microchip from warping. I made it. At this time, the jig 30 did not interfere with the first surface 12 of the resin substrate 10 at all. The jig 30 was shaped so that the height of the jig 30 would not be higher than the total height of the resin substrate 10 and the resin film 20 so that the jig 30 would not interfere.
  • the resin film 20 is aligned with the first surface 12 of the resin substrate 10 on which the flow channel grooves 11 are formed.
  • the temperature of the stage 40, which is a face plate, and the roller were both 100 degrees, the pressure was 0.2 MPa, and the resin substrate 10 and the resin film 20 were joined.
  • the warp angle of the microchip was measured with a high-precision angle measuring instrument LA-2000 manufactured by Keyence, and found to be 1 milliradian. Next, the appearance of the microchip was examined using a microscope, and there was no particular problem. Moreover, when the peeling test was implemented, it has confirmed that joining strength was enough.
  • Example 3 Evaluation of the microchip according to Example 2 is shown in FIG. (Example 3)
  • Example 3 will be described below.
  • an acrylic resin (Delpet 70NH, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) such as a transparent resin material is molded by an injection molding machine.
  • a plurality of flow channel grooves 11 having a width of 50 ⁇ m and a depth of 50 ⁇ m and a plurality of through holes 15 having an inner diameter of 2 mm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 1 mm.
  • the resin substrate 10 was formed into a shape as shown in FIG.
  • an acrylic resin film (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., acrylene, thickness 75 ⁇ m) such as polymethyl methacrylate, which is a transparent resin material, was cut into 50 mm ⁇ 50 mm.
  • the protrusion 30 of the resin substrate 10 is used to cover the resin substrate 10 with a jig 30 for preventing the microchip from warping. I made it. At this time, the jig 30 did not interfere with the first surface 12 of the resin substrate 10 at all. The jig 30 was shaped so that the height of the jig 30 would not be higher than the total height of the resin substrate 10 and the resin film 20 so that the jig 30 would not interfere.
  • the resin film 20 is aligned with the first surface 12 of the resin substrate 10 on which the flow channel grooves 11 are formed.
  • the temperature of the stage 40, which is a face plate, and the roller were both 100 degrees, the pressure was 0.2 MPa, and the resin substrate 10 and the resin film 20 were joined.
  • the warp angle of the microchip was measured with a high-precision angle measuring instrument LA-2000 manufactured by Keyence, and found to be 1 milliradian. Next, the appearance of the microchip was examined using a microscope, and there was no particular problem. Moreover, when the peeling test was implemented, it has confirmed that joining strength was enough. From the above results, it was determined that the microchip produced under these conditions could be put to practical use.
  • the evaluation of the microchip according to Example 3 is shown in FIG.
  • the material of the microchip and the manufacturing method thereof shown in Examples 1 to 3 are only examples, and the present invention is not limited thereto.
  • Comparative Example 1 a comparative example is demonstrated.
  • an acrylic resin (Delpet 70NH, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) such as a transparent resin material is molded by an injection molding machine.
  • a plurality of flow channel grooves 11 having a width of 50 ⁇ m and a depth of 50 ⁇ m and a plurality of through holes 15 having an inner diameter of 2 mm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 1 mm.
  • the resin substrate 10 was formed into a shape as shown in FIG.
  • an acrylic resin film (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., acrylene, thickness 75 ⁇ m) such as polymethyl methacrylate, which is a transparent resin material, was cut into 50 mm ⁇ 50 mm.
  • the resin substrate 10 and the resin film 20 are precisely positioned so that they overlap each other, and then the first resin substrate 10 in which the flow path grooves 11 are formed.
  • the resin film 20 was put on the surface 12, the temperature of the stage 40 and the roller, which are flat plates, was 90 degrees, the pressure was 0.1 MPa, and the resin substrate 10 and the resin film 20 were joined. (Evaluation of microchip after bonding) After joining, the warp angle of the microchip was measured with a high-precision angle measuring instrument LA-2000 manufactured by Keyence, and found to be 10 milliradians. Next, the appearance of the microchip was examined using a microscope, and there was no particular problem.
  • a plurality of flow channel grooves 11 having a width of 50 ⁇ m and a depth of 50 ⁇ m and a plurality of through holes 15 having an inner diameter of 2 mm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 1 mm.
  • the resin substrate 10 was formed into a shape as shown in FIG.
  • an acrylic resin film (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., acrylene, thickness 75 ⁇ m) such as polymethyl methacrylate, which is a transparent resin material, was cut into 50 mm ⁇ 50 mm.
  • the resin substrate 10 and the resin film 20 are precisely positioned so that they overlap each other, and then the first resin substrate 10 in which the flow path grooves 11 are formed.
  • the resin film 20 was combined with the surface 12, the temperature of the stage 40 and the roller, which are flat plates, was 100 degrees, the pressure was 0.2 MPa, and the resin substrate 10 and the resin film 20 were joined. (Evaluation of microchip after bonding) After joining, the warp angle of the microchip was measured with a high-precision angle measuring instrument LA-2000 manufactured by Keyence, and found to be 20 milliradians. Next, the appearance of the microchip was examined using a microscope, and there was no particular problem.
  • a plurality of flow channel grooves 11 having a width of 50 ⁇ m and a depth of 50 ⁇ m and a plurality of through holes 15 having an inner diameter of 2 mm were formed on a plate-like member having an outer dimension of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 1 mm.
  • the resin substrate 10 was formed into a shape as shown in FIG.
  • an acrylic resin film (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., acrylene, thickness 75 ⁇ m) such as polymethyl methacrylate, which is a transparent resin material, was cut into 50 mm ⁇ 50 mm.
  • the resin substrate 10 and the resin film 20 are precisely positioned so that they overlap each other, and then the first resin substrate 10 in which the flow path grooves 11 are formed.
  • the resin film 20 was put on the surface 12.
  • a pressing plate was prepared by hollowing out the center of a 100 ⁇ m-thick stainless steel plate to 49 mm ⁇ 49 mm, and the microchip was placed on the stacked microchip.
  • the chip was fixed so that it was not warped by the heat and pressure of the roller.
  • the temperature of the stage 40 and the roller was both 100 degrees, the pressure was 0.2 MPa, and the film and the substrate were joined. (Evaluation of microchip after bonding) After joining, the warp angle of the microchip was measured with a high-precision angle measuring instrument LA-2000 manufactured by Keyence, and found to be 1 milliradian.

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Abstract

　流路用溝が形成された第１表面と、前記第１表面と反対側の第２表面と、を備える樹脂製基板と、前記第１表面に接合された樹脂製フィルムと、を有するマイクロチップであって、前記樹脂製基板を前記第１表面に対して直交する方向から見たときの投影面積は、前記樹脂製基板の前記第１表面の面積より大きい。このようにすることにより、樹脂製基板と樹脂製フィルムとをローラにより熱接合するときに、マイクロチップの反りを抑えることができる

Description

マイクロチップ及びマイクロチップの製造方法
　本発明は、流路を有するマイクロチップ及びマイクロチップの製造方法に関する。
　微細加工技術を利用してシリコン基板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チップ、あるいはμＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｔｏｔａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）と称される装置が実用化されている。このようなマイクロチップの利点としては、サンプルや試薬の使用量又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、樹脂製のマイクロ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為の方法としては、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等が知られている。しかしながら、平板状の封止部材を接合して流路を形成する場合、基材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マイクロ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マイクロチップが検討されている。当該マイクロチップは、表面に流路用溝が形成されると共に、流路用溝の終端等に設けられた貫通孔（試薬導入、排出穴。ウェルと呼ぶ場合もある）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、前記の樹脂製基板と平板状封止部材からなるマイクロ分析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、平板状又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あげられる。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。
　このようなマイクロチップとしては、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熱融着させたマイクロチップが提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２０００－３１０６１３号公報
　上記特許文献に記載された内容と同様の方法で、熱プレス機により樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合し、接合後に、マイクロチップを観察したところ、微細流路近傍の接合面に気泡が混入していた。
　気泡の混入を防ぐために、熱ラミネート機により樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合することを検討した。この際、微細流路が形成された樹脂製基板の表面に樹脂製フィルムを合わせて平面板に乗せ、熱ローラにより、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合した。その場合、接合後に、ローラの円周方向に沿うような反りがマイクロチップに生じることが判明した。
　発明者らの検討の結果、接合後のマイクロチップの反りは、樹脂製基板及び樹脂製フィルムに作用する温度及び圧力が要因となることが判明した。
　先ず、温度に関係する要因は次の通りである。樹脂製基板側、樹脂製フィルム側の両側又は片側を加熱する場合、加熱温度が異なるとマイクロチップ内で温度勾配が発生し、熱歪が発生してマイクロチップが反る。この場合、冷却しても反りが残ることがほとんどである。両側の加熱温度を等しくしても、樹脂製基板と樹脂製フィルムとの熱膨張率の差、熱伝導率の差、熱容量の差が存在するため、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを均一に加熱することは難しく、マイクロチップの反りの原因となる。さらに、精密に転写された微細流路の形状を保持するため、主に樹脂製フィルム側を加熱して接合せざるを得ないこともあり、反りの発生を抑制することが困難となる。
　また、圧力に関係する要因は次の通りである。熱接合では樹脂製基板と樹脂製フィルムとを保持し、密着、脱泡させるために圧力をかけるが、マイクロチップ内の圧力分布も反りの原因となる。最も理想的なのは樹脂製基板側、樹脂製フィルム側から均等に圧力を加えられる場合である。圧力は樹脂製基板と樹脂製フィルムとの弾性率、曲げ強度、表面硬度によっても変化するため、樹脂製基板、樹脂製フィルムの材質、寸法を適宜選択できれば良いが、マイクロチップを使用した分析に適した材質、寸法と、接合に適したそれらは必ずしも一致しないため、均等に圧力を加えること、すなわち反りを抑えることは難しい。
　圧力をかける方式としては、（１）樹脂製基板、樹脂製フィルムの両側からローラで挟みながら回転させる方式、（２）樹脂製フィルム側をローラ、樹脂製基板側にはそれを保持するための平面板にして、平面板上をローラで押し付けながら回転させる方式、（３）樹脂製基板、樹脂製フィルムの両側から平行な板で挟むプレス方式などがあげられる。
　ローラで挟みながら回転させる方式（１）は、樹脂製フィルム同士の接合では非常に有効な方式であるが、本発明の樹脂製基板は射出成形品であるから樹脂製フィルムのように連続的に供給することはできず、従って２つのローラ間に樹脂製基板と樹脂製フィルムとをセットし、且つ２つのローラの加圧の中心となる軸をずらさずに接合することは難しい。樹脂製基板と樹脂製フィルムとがずれると皺、気泡が混入してしまうし、ローラの中心軸がずれると圧力が不均一に加えられるため、樹脂製基板の反りが生じてしまう。
　平面上をローラで押しつけながら回転させる方式（２）は、方式（１）と異なり、樹脂製基板を平面板上に容易に固定できるが、ローラが樹脂製フィルムに接触する接触面は線状であるのに対し、平面板が樹脂製基板に接触する接触面は面状であるため、圧力が不均一に加えられてしまい、樹脂製基板の反りが生じてしまう。
　プレス方式（３）は、圧力を均一に加え易いという長所がある。しかし、ローラを使用する方式（１）、（２）のように樹脂製フィルムをしごき、気泡を抜きながら接合させることができず、樹脂製基板の接合面と樹脂製フィルの被接合面とを直接貼り合せるため、気泡が混入し易い。また、気泡を抜くためには相当の圧力が必要になり、精密に転写された微細流路の形状を保持することができなくなってしまう。さらには平面板と樹脂製フィルムとを密着させ、または平面板と樹脂製基板とを密着させるため、貼りつきが生じ易く、平面板からマイクロチップを剥がすときに、マイクロチップが十分に冷えていないとマイクロチップが変形してしまうという問題もある。
　以上述べたように、方式（１）～（３）のいずれを選択しても反りのない良好なマイクロチップを作成することは困難であった。
　マイクロチップの反りは、次の３つの問題点がある。第１の問題点は、マイクロチップの外観品質が良くないということである。第２の問題点は、マイクロチップを分析装置にセットする場合の位置決め精度が低下するということである。精度の低下は、分析精度の低下をもたらす。マイクロチップの場合、検出は数十ミクロンの微細流路で行われることが一般的であるため、マイクロチップを分析装置にセットする場合の位置決めは重要である。
　第３の問題点は、熱伝導のばらつきが発生し、及び熱伝導が低下するということである。熱伝導のばらつき及び低下は、分析精度の低下をもたらす。化学反応を行うときにマイクロチップごと加熱、冷却する場合がある。加熱、冷却を効率的に行うためにはマイクロチップが加熱源、冷却源にぴったりと接触していることが望ましい。特に電気泳動のように高電圧を印加する分析を行う場合は、微細流路内の液体、分析対象物が加熱沸騰してしまわないよう、水冷ジャケットやペルチェ素子で冷却してやる必要がある。
　マイクロチップの反りの許容量は次の通りである。反りの許容量は、マイクロチップの寸法、マイクロチップが使われる条件などによっても異なるため一概には言えないが、反り角度が５ミリラジアン以内ならしっかりとマイクロチップを押さえ付ければ使用可能なレベル、２ミリラジアン以内ならばマイクロチップを押さえ付けなくても使用可能なレベルであった。当然、反りがないことが望ましい。
　なお、反りを抑制する為、樹脂基板を固定する為の爪部を有する治具を使用し、樹脂製基板と樹脂製フィルムとをローラより熱接合するときに、樹脂製基板の４隅を爪部で押さえ付けて加熱融着させたところ、反りの発生は抑制できたものの爪部で押さえ付けた樹脂製基板の４隅を含む周辺部に、樹脂製フィルムを接合できないか、または、樹脂製フィルムを接合する強度が十分でないという問題点がある。
　本発明は、上記の問題を解決するものであり、樹脂製基板と樹脂製フィルムとをローラにより熱接合するときに、マイクロチップの反りを抑えることができるマイクロチップ及びマイクロチップの製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、流路用溝が形成された第１表面と、前記第１表面と反対側の第２表面と、を備える樹脂製基板と、前記第１表面に接合された樹脂製フィルムと、を有するマイクロチップであって、前記樹脂製基板を前記第１表面に対して直交する方向から見たときの投影面積は、前記樹脂製基板の前記第１表面の面積より大きいことを特徴とするマイクロチップである。
　また、請求項２に記載の発明は、前記樹脂製基板は、前記第２表面の面積が前記第１表面の面積より大きい錘台の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップである。
　さらに、請求項３に記載の発明は、前記第１表面と前記第２表面との間における前記樹脂製基板の側壁に設けられ、前記第１表面の周縁に対して外方へ出っ張った突出部を有し、
　前記突出部は、前記側壁における前記第２表面側の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップである。
　さらに、請求項４に記載の発明は、前記第１表面と前記第２表面との間における樹脂製基板の側壁に設けられ、前記第１表面の周縁に対して外方へ出っ張った突出部を有し、
　前記突出部は、前記側壁における前記第１表面と前記第２表面との中間の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップである。
　さらに、請求項５に記載の発明は、前記突出部の板厚は、０．５ｍｍ以上であり、かつ、前記樹脂製基板の板厚より薄いことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載のマイクロチップである。
　さらに、請求項６に記載の発明は、前記突出部は、射出成形により前記樹脂製基板の本体と一体的に形成されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載のマイクロチップである。
　さらに、請求項７に記載の発明は、流路用溝が形成された第１表面と、前記第１表面と反対側の第２表面と、を備え、前記第１表面に対して直交する方向から見たときの投影面積が、前記第１表面の面積より大きい形状となっている樹脂製基板と、前記第１表面に接合された樹脂製フィルムと、を有するマイクロチップの製造方法において、前記樹脂製基板の側壁を治具により固定する固定工程と、前記治具により固定された樹脂製基板の表面に樹脂製フィルムを接合する接合工程とを有することを特徴とするマイクロチップの製造方法である。
　さらに、請求項８に記載の発明は、前記樹脂製基板は、前記第１表面と前記第２表面との間における前記樹脂製基板の側壁に設けられ、前記第１表面の周縁に対して外方へ出っ張った突出部を有し、
　前記固定工程において、前記突出部を治具により固定することを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップの製造方法である。
　さらに、請求項９に記載の発明は、前記固定工程の際に、前記治具が、前記第１表面を延長した仮想平面よりも前記第１表面と直交する方向に突出しないように設置されることを特徴とする請求項７又は請求項８のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法である。
　請求項１に記載の発明によると、樹脂製基板の投影面積は、樹脂製基板の樹脂製フィルムの接合される側である第１表面の面積より大きいため、樹脂製基板が第１表面から外方へ出っ張る。樹脂製基板と樹脂製フィルムとをローラにより熱接合するとき、出っ張り部分を治具で押さえ付けることにより、マイクロチップの反りを抑えることができる。また、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合するときに、治具が樹脂製基板の一方の表面を押さえ付けていないので、樹脂製基板の一方の表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。
　また、請求項２に記載の発明によると、樹脂製基板は、樹脂製基板の樹脂製フィルムが接合される側である第１表面の面積より反対側の第２表面の面積が大きい錘台の形状を有しているため、樹脂製基板の側壁は、樹脂製基板の第１表面から第２表面に向かって傾斜している。樹脂製基板と樹脂製フィルムとをローラにより熱接合するときに、傾斜している側壁を治具が押さえ付けることにより、マイクロチップの反りを抑えることができる。また、治具を単に側壁に近づけていけば、側壁の傾斜と治具の傾斜とが当接するので、治具により側壁を簡単に押さえ付けることができる。さらに、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合するときに、治具が樹脂製基板の第１表面を押さえ付けていないので、樹脂製基板の第１表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。
　さらに、請求項３に記載の発明によると、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合するときに、治具が突出部を押さえ付ける。それにより、マイクロチップの反りを抑えることができる。また、治具が樹脂製基板の樹脂製フィルムが接合される側である第１表面を押さえ付けていないので、樹脂製基板の第１表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。さらに、突出部が樹脂製基板の側壁における樹脂製基板の第２表面側の位置に設けられているので、樹脂製基板の他方の表面側を一方の表面側より大きく形成すれば良く、簡単に樹脂製基板を作成することができる。
　さらに、請求項４に記載の発明によると、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合するときに、治具が突出部を押さえ付ける。それにより、マイクロチップの反りを抑えることができる。また、治具が樹脂製基板の樹脂製フィルムが接合される側である第１表面を押さえ付けていないので、樹脂製基板の第１表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。さらに、突出部が樹脂製基板の側壁における樹脂製基板の第１表面と第２表面との間の中間部の位置に設けられているので、樹脂製基板の一方の表面の近傍位置を治具が押さ付けることができ、マイクロチップの反りの程度を小さくすることが可能となる。
　さらに、請求項５に記載の発明によると、突出部の板厚が０．５ｍｍ以上であるため、十分な剛性を有し、熱接合のときに、マイクロチップが反るときの力に対して、突出部が十分に対抗可能となる。また、突出部の板厚が樹脂製基板の板厚より薄いので、ローラによる熱接合のときに、ローラが突出部や突出部を抑える治具に干渉しない。それにより、樹脂製基板の一方の表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。
　さらに、請求項６に記載の発明によると、突出部が樹脂製基板の本体と一体的に形成されているので、突出部を安価に製造することが可能となる。
　さらに、請求項７に記載の発明によると、樹脂製基板の投影面積は、樹脂製基板の樹脂製フィルムの接合される側である第１表面の面積より大きいため、樹脂製基板が第１表面から外方へ出っ張る。樹脂製基板と樹脂製フィルムとをローラにより熱接合するとき、出っ張り部分である樹脂製基板の側壁を治具で固定して、固定した状態で樹脂製基板の表面に樹脂製フィルムを接合することにより、マイクロチップの反りを抑えてマイクロチップを製造することができる。また、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合するときに、治具が樹脂製基板の一方の表面を押さえ付けていないので、樹脂製基板の一方の表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。
　さらに、請求項８に記載の発明によると、樹脂製基板と樹脂製フィルムとを熱接合するときに、突出部を治具で固定して、固定した状態で樹脂製基板の表面に樹脂製フィルムを接合することにより、マイクロチップの反りを抑えてマイクロチップを製造することができる。また、治具が樹脂製基板の樹脂製フィルムが接合される側である第１表面を押さえ付けていないので、樹脂製基板の第１表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。
　さらに、請求項９に記載の発明によると、また、治具が、前記樹脂製基板の第１表面を延長した仮想平面よりも第１表面と直交する方向に突出しないように設置されているので、ローラによる熱接合のときに、ローラが治具に干渉しない。それにより、樹脂製基板の第１表面に樹脂製フィルムを十分な強度で接合することが可能となる。
（ａ）は、この発明の実施形態に係るマイクロチップの平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＢ－ＩＢ線断面図、（ｃ）は微細流路部分の拡大断面図、（ｄ）は、マイクロチップの製造方法の説明図である。 （ａ）は、この発明の他の実施形態に係るマイクロチップの断面図、（ｂ）は、マイクロチップの製造方法の説明図である。 （ａ）は、この発明のさらに他の実施形態に係るマイクロチップの断面図、（ｂ）はマイクロチップの製造方法の説明図である。 マイクロチップの作成条件及び評価結果を示す表である。
　本発明の実施形態に係るマイクロチップ、及びその製造方法について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るマイクロチップの平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩＢ－ＩＢ線断面図、図１（ｃ）は、微細流路部分の拡大断面図である。
（マイクロチップの構成）
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、樹脂製基板１０の一方の表面１２には、流路用溝１１が形成されている。樹脂製基板１０の流路用溝１１が形成された第１表面１２に樹脂製フィルム２０が接合されている。樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とが接合することで、マイクロチップが製造される。樹脂製基板１０の一方の表面１２と樹脂製フィルム２０の下面２１との接合した面がマイクロチップの接合面に相当する。
　図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、流路用溝１１の底面１３及び壁面１４、並びに樹脂製フィルム２０の下面２１により、微細流路が構成される。
　マイクロチップ内の微細流路に液体試料（分析試料、溶媒試料、試薬）を注入するために、貫通孔１５が形成されている。貫通孔１５はウェルとも称される。通常、樹脂製基板１０の流路用溝１１の終端もしくは途中に貫通孔１５を形成しておき、樹脂製基板１０の第１表面１２に樹脂製フィルム２０を貼ることで形成する。樹脂製フィルム２０を貼った第１表面１２と逆側の面である第２表面１９から液体試料を導入する。
　樹脂製基板１０及び樹脂製フィルム２０には樹脂が用いられる。用いられる樹脂としては、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挙げられるが、特に限定されるものではない。例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィンなどが好ましい。特に、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンなどが好ましい。樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とで、同じ材料を用いても良く、異なる材料を用いても良い。
　樹脂製基板１０の形状は、マイクロチップとして取り扱いやすい形状、分析しやすい形状であればどのような形状であっても良く。例えば、１０ｍｍ角～２００ｍｍ角程度の大きさが好ましく、１０ｍｍ角～１００ｍｍ角がより好ましい。樹脂製基板１０、樹脂製フィルム２０の形状は、分析手法、分析装置に合わせれば良く、正方形、長方形、円形などの形状が好ましい。
　微細流路の形状は、分析試料、試薬の使用量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、微細流路の幅と深さは、マイクロチップの用途によって決めれば良い。なお、説明を簡便にするために、図１に示す微細流路の断面の形状は矩形状となっているが、この形状は微細流路の１例であり、曲面状となっていても良い。
　また、微細流路が形成された樹脂製基板１０の板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ～５ｍｍ程度が好ましく、０．５ｍｍ～２ｍｍがより好ましい。微細流路を覆うための蓋（カバー）として機能する樹脂製フィルム２０（シート状の部材）の板厚は、３０μｍ～３００μｍであることが好ましく、５０μｍ～２００μｍであることがより好ましい。
　次に、マイクロチップの反りを抑えるための構成について、図１を参照にして説明する。
　樹脂製フィルム２０を接合した樹脂製基板１０の第１表面１２に対して直交する方向から見たときの樹脂製基板１０の投影面積が樹脂製基板１０の第１表面１２の面積より大きい。
　ここで、樹脂製フィルム２０を接合した樹脂製基板１０の第１表面１２とは、樹脂製基板１０の樹脂製フィルム２０を接合される側の表面１２をいう。また、樹脂製基板１０の第１表面１２に対して直交する方向とは、図１（ｂ）において上方向である。さらに、樹脂製基板１０の投影面積とは、樹脂製基板１０の第１表面１２に直交する方向からみた際の投影面積を意味する。
　本発明においては、樹脂製基板１０の投影面積が樹脂製基板１０の第１表面１２の面積より大きいことを特徴とする。その為には、樹脂製基板１０の外周を構成する側壁１７が樹脂製基板１０の全周にわたり、又は側壁１７の一部が樹脂製基板１０の第１表面１２の周縁１２１に対して外方へ出っ張ったこと、あるいは、樹脂製基板１０の板厚方向の長さを構成する側壁１７の全部又は一部が樹脂製基板１０の第１表面１２の周縁１２１に対して外方へ出っ張らせる等の構成が考えられる。
　樹脂製基板１０の外周を構成する側壁１７の全部が樹脂製基板１０の第１表面１２の周縁１２１に対して外方へ出っ張り、かつ、樹脂製基板１０の板厚方向の長さを構成する側壁１７の一部が樹脂製基板１０の第１表面１２の周縁１２１に対して外方へ出っ張ったものを図１（ａ）及び（ｂ）に示す。
　樹脂製基板１０の第１表面１２の周縁１２１に対して外方へ出っ張ったものを突出部１８と称する。突出部１８は、樹脂製基板１０の側壁１７における樹脂製基板１０の第２表面１９側の位置に設けられている。
　図１（ａ）及び（ｂ）では、突出部１８は、樹脂製基板１０の外周を構成する側壁１７の全部に設けられているが、側壁１７の一部に設けられていても良い。例えば、ローラ（図示省略）により、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを熱接合するときに、ローラの進行元側と進行先側とで対向するように一対の突出部１８を設けても良い。また、ローラの進行方向に沿ってかつ互いに対向するように一対の突出部１８を設けても良い。
　突出部１８の板厚Ｔは、０．５ｍｍ以上であり、かつ、樹脂製基板１０の板厚Ｔ１より薄い。突出部１８の板厚Ｔを０．５ｍｍ以上としたので、突出部１８の剛性が高くなり、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを熱接合するときに、突出部１８がマイクリチップの反る力に十分に対抗可能となる。また、突出部１８の板厚Ｔを樹脂製基板１０の板厚Ｔ１より薄くしたので、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを熱接合するときに、樹脂製フィルム２０の高さより低い位置で、治具３０が突出部１８を押さえることができる。突出部１８が第１表面１２の周縁１２１に対して外方へ出っ張った長さは、マイクロチップの小型化の観点から、突出部１８を治具３０で押さえるのに必要最小限の長さである。
　次に、マイクロチップの製造方法について、図１（ｄ）を参照にして説明する。μチップの製造方法は、樹脂製基板１０及び樹脂製フィルム２０をそれぞれ作製し、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とをローラ（図示省略）により熱接合するものである。
　以下のステップに基づいて、マイクロチップが製造される。ステップ１では、樹脂製基板１０が射出成形機により、所定の大きさ及び厚みに成形される。突出部１８は、樹脂製基板１０の本体と一体的に形成される。また、その成形時に流路用溝１１及び貫通孔１５が同時に形成される。なお、流路用溝１１及び貫通孔１５は、射出成形後に形成されても良い。ステップ２では、樹脂製フィルム２０は、所定厚さのフィルムを所定の大きさにカットして作製される。
　ステップ３では、樹脂製基板１０の第２表面１９を下にしてステージ４０に載置する。流路用溝１１が形成された樹脂製基板１０の一方の第１表面１２の全部に、樹脂製フィルム２０を重ね合わせるようにする。ステップ４では、互いに対向する一対の突出部１８を治具３０がそれぞれ押さえ付ける（固定工程）。治具３０には、ステンレス製の板の中心を樹脂製基板１０の第１表面１２より大きめにくり抜いた四角形状の枠体に形成されたものが使用される。治具３０の下面側は、突出部１８に干渉しないように切り込まれている。切り込まれた凹部の天井面に相当する当接部３１を、一対の突出部１８に当接させる。
　治具３０により押さえ付けられる一対の突出部１８は、ローラの進行元側と進行先側で対向するようにそれぞれ設けられた一対の突出部１８であっても良く、ローラの進行方向に沿ってかつ対向するようにそれぞれ設けられた一対の突出部１８であっても良い。
　ローラが治具３０に干渉しないように、治具３０を、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との合計厚み高さよりも、治具３０の厚み高さが高くならないようにする。樹脂製基板１０の第１表面１２に接合される樹脂製フィルム２０の位置より低い位置に設けられた治具３０を図１（ｄ）に示す。ステップ５では、ローラにより樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを熱接合する（接合工程）。
　次に、本発明の他の実施形態に係るマイクロチップについて、図２を参照にして説明する。図２（ａ）は、マイクロチップをその第１表面に対して直交する面で破断した断面図、図２（ｂ）は、マイクロチップの製造方法を示す図である。
　第２表面１９の面積が第１表面１２の面積より大きい錘台の形状を有する樹脂製基板１０を図２（ａ）に示す。樹脂製基板１０の側壁１７は、第１表面１２から第２表面１９に向かって外方へ傾斜している。樹脂製基板１０の形状は、図２（ａ）に示す四角錐台に限らず、三角錐台、多角錘台、または円錐台であっても良い。また、樹脂製基板１０は、４つの側壁１７がそれぞれ外方へ傾斜している必要がなく、対向する一対の側壁１７が外方へ傾斜していれば良い。さらに、傾斜を有する側壁１７に前記した突出部１８を設けても良い。
　次に、図２（ａ）に示すマイクロチップの製造方法について、図２（ｂ）を参照にして説明する。図２（ａ）に示すマイクロチップの製造方法は、前述した図１に示すマイクロチップの製造方法とそのステップ４が相違し、他のステップ（ステップ１～ステップ３及びステップ５）は基本的に同じである。以下、ステップ４についてのみ説明し、他のステップについての説明は省略する。
　図２（ａ）に示すマイクロチップの製造方法において、ステップ４では、互いに対向する一対の側壁１７を治具３０がそれぞれ押さえ付ける（固定工程）。治具３０には、ステンレス製の板の中心を樹脂製基板１０の４つの側壁１７より大きめにくり抜いた四角形状の枠体に形成されたものが使用される。枠体形状の治具３０の内面は側壁１７に合わせて傾斜しており、治具の内面に相当する当接部３２を、一対の突出部１８に当接させる。
　治具３０により押さえ付けられる一対の側壁１７は、ローラの進行元側と進行先側にそれぞれ設けられた一対の側壁１７であっても良く、ローラの進行方向に沿ってそれぞれ設けられた一対の側壁１７であっても良い。
　ローラが治具３０に干渉しないように、治具３０を、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との合計厚み高さよりも、治具３０の厚み高さが高くならないようにする。樹脂製基板１０の第１表面１２に接合される樹脂製フィルム２０の位置より低い位置に設けられた治具３０を図２（ｂ）に示す。
　次に、本発明のさらに他の実施形態に係るマイクロチップについて、図３を参照にして説明する。図３（ａ）は、マイクロチップをその第１表面に対して直交する面で破断した断面図、図３（ｂ）は、マイクロチップの製造方法を示す図である。
　樹脂製基板１０の側壁１７における樹脂製基板１０の第１表面１２と第２表面１９との間の中間部の位置に突出部１８が設けられた樹脂製基板１０を図３（ａ）に示す。突出部１８は側壁１７の中間部に設けられ、前述したマイクロチップの樹脂製基板１０の突出部１８が第２表面１９側に設けられている点を除けば、その構成は基本的に同じである。突出部１８は、樹脂製基板１０の外周を構成する側壁１７の全部に設けられているが、側壁１７の一部に設けられていても良い。また、突出部１８の板厚Ｔは、０．５ｍｍ以上であり、かつ、樹脂製基板１０の板厚Ｔ１より薄い。
　次に、図３（ａ）に示すマイクロチップの製造方法について、図３（ｂ）を参照にして説明する。図３（ａ）に示すマイクロチップの製造方法は、前述した図１（ａ）に示すマイクロチップの製造方法とそのステップ４が相違し、他のステップ（ステップ１～ステップ３及びステップ５）は基本的に同じである。以下、ステップ４についてのみ説明し、他のステップについての説明は省略する。
　図３（ａ）に示すマイクロチップの製造方法において、ステップ４では、互いに対向する一対の突出部１８を治具３０がそれぞれ押さえ付ける（固定工程）。治具３０には、ステンレス製の板の中心を樹脂製基板１０の第１表面１２より大きめにくり抜いた四角形状の枠体に形成されたものが使用される。治具３０の下面側は、突出部１８に干渉しないように切り込まれている。切り込まれた凹部の天井面に相当する当接部３１を、一対の突出部１８に当接させる。
　治具３０により押さえ付けられる一対の突出部１８は、ローラの進行元側と進行先側で対向するようにそれぞれ設けられた一対の突出部１８であっても良く、ローラの進行方向に沿ってかつ対向するようにそれぞれ設けられた一対の突出部１８であっても良い。
　ローラが治具３０に干渉しないように、治具３０を、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との合計厚み高さよりも、治具３０の厚み高さが高くならないようにする。樹脂製基板１０の第１表面１２に接合される樹脂製フィルム２０の位置より低い位置に設けられた治具３０を図３（ｂ）に示す。
（マイクロチップの反り角度の測定方法）
　次に、マイクロチップの反り角度の測定方法について説明する。
　マイクロチップの反り角度の測定にはキーエンス製の高精度角度測定器ＬＡ－２０００又はこれと同等の装置を使用する。測定原理は、平行レーザ光を対象物に照射し、反射レーザ光をＣＣＤ素子に結像させ、対象物の傾きの変化量を角度換算するというものである。具体的な測定方法は下記の通りである。マイクロチップの中心部の傾きが０度になるように、治具でＸＹステージに固定する。次にＸＹステージを動かしてマイクロチップ全面を走査し、各位置での傾き角度を測定し、傾き角度の最大値をマイクロチップの反り角度と定義する。
（引き剥がし試験）
　次に、マイクロチップの引き剥がし試験について説明する。
　樹脂製フィルムの樹脂製基板への接合力を評価するため、ＪＩＳ　Ｚ　０２３７に規定されている９０°引き剥がし法に準拠して測定を行う。
　具体的には引き剥がししろを確保するため、４辺のうちの１辺のみ樹脂製基板よりも１０ｍｍ程度大きめに樹脂製フィルムをカットし、熱接合する。その後、樹脂製基板よりはみ出た長さ１０ｍｍの樹脂製フィルムを治具で挟み、９０度垂直方向に引張り、剥がれた荷重を樹脂製フィルム接合幅で割った値を接合力とする。マイクロチップの周辺部の接合力は、チップの端から２ｍｍ剥がしたときの平均値とし、マイクロチップの中央部の接合力は、マイクロチップの中央部（重心）を含む領域を２ｍｍ剥がしたときの平均値とする。
（樹脂製基板と樹脂製フィルムの材料）
　次に、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０の材料について説明する。樹脂製基板１０の材料は、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）が好ましく用いられる。樹脂製基板１０の材料であるＰＭＭＡとしては三菱レイヨン株式会社製のアクリペット、住友化学株式会社製のスミペックス、旭化成株式会社製のデルペット、株式会社クラレ製のパラペット等がある。樹脂製フィルム２０の材料であるＰＭＭＡとしては、三菱レイヨン株式会社製のアクリプレン、住友化学株式会社製のテクノロイ、株式会社カネカ製のサンデュレンなどがある。ただし、樹脂製基板１０の材料及び樹脂製フィルム２０の材料は、これらに限定されるものではない。
　以下に、具体的な実施例と比較例の説明をする。樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との接合方式としては、前述したように、樹脂製フィルム２０側をローラとし、樹脂製基板１０側にはそれを保持するための平面板であるステージ４０として、ステージ４０上をローラで押し付けながら回転させる方式（２）を採ることにした。方式（２）ではマイクロチップの反りが発生してしまうものの、前述する、樹脂製基板１０、樹脂製フィルム２０の両側からローラで挟みながら回転させる方式（１）や樹脂製基板１０、樹脂製フィルム２０の両側から平行な板で挟むプレス方式（３）に比較して樹脂製フィルム２０の皺、気泡の混入、流路変形などが起こりにくい。すなわち、マイクロチップの反りさえ解決できれば、有効な接合方法となり得る。ただし、本発明は方式（１）から方式（３）のいずれかの方式に限定されるものではない。
　次に、具体的な実施例及び比較例について、図４を参照して説明する。図４は、マイクロチップの作成条件及び評価結果を示す表である。
　以下に、各実施例を説明する。実施例１から実施例３は、図１から図３にそれぞれ基づいてそれぞれ作成された樹脂製基板１０に、樹脂製フィルム２０をローラにより熱接合したマイクロチップの例である。
（実施例１）
　以下に、実施例１について説明する。
（マイクロチップの接合）
　樹脂製基板１０の作製では、射出成形機で透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂（旭化成株式会社製、デルペット７０ＮＨ）を成形する。それにより、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝１１と、内径２ｍｍの複数の貫通孔１５とを形成した。樹脂製基板１０は図１に示したような形状に成形した。
　樹脂製フィルム２０の作製では、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂のフィルム（三菱レイヨン株式会社製、アクリプレン、厚み７５μｍ）を５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした。
　樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との接合では、樹脂製基板１０の突出部１８を利用して、マイクロチップが反るのを防止するための治具３０を、樹脂製基板１０にかぶせるようにした。このとき、樹脂製基板１０の第１表面１２には一切治具３０が干渉しないようにした。治具３０が干渉しないように、治具３０を、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との合計高さよりも、治具３０の高さが高くならない形状にした。
　そして、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０が重なるように精密に位置決めをした後、流路用溝１１が形成された樹脂製基板１０の第１表面１２に、樹脂製フィルム２０を合わせ、平面板であるステージ４０、ローラの温度はともに１００度とし、圧力を０．２ＭＰａとして樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを接合した。
（接合後のマイクロチップ評価）
　接合後、キーエンス製の高精度角度測定器ＬＡ－２０００にてマイクロチップの反り角度を測定したところ、１ミリラジアンであった。次に顕微鏡を使用してマイクロチップの外観検査を行ったところ、特に問題はなかった。また、引き剥がし試験を実施したところ、接合強度は十分であることが確認できた。上記結果から、この条件で作成したマイクロチップは実用に供することができると判断した。実施例１に係るマイクロチップの評価を図４に示した。
（実施例２）
　以下に、実施例２について説明する。
（マイクロチップの接合）
　樹脂製基板１０の作製では、射出成形機で透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂（旭化成株式会社製、デルペット７０ＮＨ）を成形する。それにより、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝１１と、内径２ｍｍの複数の貫通孔１５とを形成した。樹脂製基板１０は図２に示したような形状に成形した。
　樹脂製基板１０の製作では、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂のフィルム（三菱レイヨン株式会社製、アクリプレン、厚み７５μｍ）を５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした。
　樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との接合では、樹脂製基板１０の突出部１８を利用して、マイクロチップが反るのを防止するための治具３０を、樹脂製基板１０にかぶせるようにした。このとき、樹脂製基板１０の第１表面１２には一切治具３０が干渉しないようにした。治具３０が干渉しないように、治具３０を、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との合計高さよりも、治具３０の高さが高くならない形状にした。
　そして、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０が重なるように精密に位置決めをした後、流路用溝１１が形成された樹脂製基板１０の第１表面１２に、樹脂製フィルム２０を合わせ、平面板であるステージ４０、ローラの温度はともに１００度とし、圧力を０．２ＭＰａとして樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを接合した。
（接合後のマイクロチップ評価）
　接合後、キーエンス製の高精度角度測定器ＬＡ－２０００にてマイクロチップの反り角度を測定したところ、１ミリラジアンであった。次に顕微鏡を使用してマイクロチップの外観検査を行ったところ、特に問題はなかった。また、引き剥がし試験を実施したところ、接合強度は十分であることが確認できた。上記結果から、この条件で作成したマイクロチップは実用に供することができると判断した。実施例２に係るマイクロチップの評価を図４に示した。
（実施例３）
　以下に、実施例３について説明する。
（マイクロチップの接合）
　樹脂製基板１０の作製では、射出成形機で透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂（旭化成株式会社製、デルペット７０ＮＨ）を成形する。それにより、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝１１と、内径２ｍｍの複数の貫通孔１５とを形成した。樹脂製基板１０は図３に示したような形状に成形した。
　樹脂製フィルム２０の作製では、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂のフィルム（三菱レイヨン株式会社製、アクリプレン、厚み７５μｍ）を５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした。
　樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との接合では、樹脂製基板１０の突出部１８を利用して、マイクロチップが反るのを防止するための治具３０を、樹脂製基板１０にかぶせるようにした。このとき、樹脂製基板１０の第１表面１２には一切治具３０が干渉しないようにした。治具３０が干渉しないように、治具３０を、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との合計高さよりも、治具３０の高さが高くならない形状にした。
　そして、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０が重なるように精密に位置決めをした後、流路用溝１１が形成された樹脂製基板１０の第１表面１２に、樹脂製フィルム２０を合わせ、平面板であるステージ４０、ローラの温度はともに１００度とし、圧力を０．２ＭＰａとして樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを接合した。
（接合後のマイクロチップ評価）
　接合後、キーエンス製の高精度角度測定器ＬＡ－２０００にてマイクロチップの反り角度を測定したところ、１ミリラジアンであった。次に顕微鏡を使用してマイクロチップの外観検査を行ったところ、特に問題はなかった。また、引き剥がし試験を実施したところ、接合強度は十分であることが確認できた。上記結果から、この条件で作成したマイクロチップは実用に供することができると判断した。実施例３に係るマイクロチップの評価を図４に示した。
　以上の実施例１から実施例３に示したマイクロチップの材料や、その製造方法などは１例であり、本発明がこれらに限定されるものではない。
　次に、比較例について説明する。以下の比較例は、樹脂製基板１０の側壁１７が傾斜を有しないマイクロチップ、及び突出部１８を有しないマイクロチップの例である。
（比較例１）
　以下に、比較例１について説明する。
（マイクロチップの接合）
　樹脂製基板１０の作製では、射出成形機で透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂（旭化成株式会社製、デルペット７０ＮＨ）を成形する。それにより、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝１１と、内径２ｍｍの複数の貫通孔１５とを形成した。樹脂製基板１０は図１に示したような形状に成形した。
　樹脂製フィルム２０の作製では、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂のフィルム（三菱レイヨン株式会社製、アクリプレン、厚み７５μｍ）を５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした。
　樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との接合では、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０が重なるように精密に位置決めをした後、流路用溝１１が形成された樹脂製基板１０の第１表面１２に、樹脂製フィルム２０を合わせ、平面板であるステージ４０、ローラの温度はともに９０度とし、圧力を０．１ＭＰａとして樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを接合した。
（接合後のマイクロチップ評価）
　接合後、キーエンス製の高精度角度測定器ＬＡ－２０００にてマイクロチップの反り角度を測定したところ、１０ミリラジアンであった。次に顕微鏡を使用してマイクロチップの外観検査を行ったところ、特に問題はなかった。また、引き剥がし試験を実施したところ、樹脂製フィルム２０の端部から手で容易に剥がすことが出来るレベルの接合強度であった。上記結果から、この条件で作成したマイクロチップは実用に供することができないと判断した。比較例１に係るマイクロチップの評価を図４に示した。
（比較例２）
　以下に、比較例２について説明する。
（マイクロチップの接合）
　樹脂製基板１０の作製では、射出成形機で透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂（旭化成株式会社製、デルペット７０ＮＨ）を成形する。それにより、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝１１と、内径２ｍｍの複数の貫通孔１５とを形成した。樹脂製基板１０は図１に示したような形状に成形した。
　樹脂製フィルム２０の作製では、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂のフィルム（三菱レイヨン株式会社製、アクリプレン、厚み７５μｍ）を５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした。
　樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との接合では、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０が重なるように精密に位置決めをした後、流路用溝１１が形成された樹脂製基板１０の第１表面１２に、樹脂製フィルム２０を合わせ、平面板であるステージ４０、ローラの温度はともに１００度とし、圧力を０．２ＭＰａとして樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とを接合した。
（接合後のマイクロチップ評価）
　接合後、キーエンス製の高精度角度測定器ＬＡ－２０００にてマイクロチップの反り角度を測定したところ、２０ミリラジアンであった。次に顕微鏡を使用してマイクロチップの外観検査を行ったところ、特に問題はなかった。また、引き剥がし試験を実施したところ、接合強度は十分であることが確認できた。上記結果から、マイクロチップの反り角度は許容量を超えており、この条件で作成したマイクロチップは実用に供することができないと判断した。比較例２に係るマイクロチップの評価を図４に示した。
（比較例３）
　以下に、比較例３について説明する。
（マイクロチップ基板の接合）
　樹脂製基板１０の作製では、射出成形機で透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂（旭化成株式会社製、デルペット７０ＮＨ）を成形する。それにより、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝１１と、内径２ｍｍの複数の貫通孔１５とを形成した。樹脂製基板１０は図１に示したような形状に成形した。
　樹脂製フィルム２０の作製では、透明樹脂材料のポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂のフィルム（三菱レイヨン株式会社製、アクリプレン、厚み７５μｍ）を５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした。
　樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０との接合では、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０が重なるように精密に位置決めをした後、流路用溝１１が形成された樹脂製基板１０の第１表面１２に、樹脂製フィルム２０を合わせた。
　比較例１、２の結果を受けてマイクロチップの反りをなくすため、厚さ１００μｍのステンレス製の板の中心を４９ｍｍ×４９ｍｍにくり抜いた押さえ板を準備し、重ね合わせたマイクロチップの上からマイクロチップがローラの熱と圧力で反らないように固定した。ステージ４０、ローラの温度はともに１００度とし、圧力を０．２ＭＰａとしてフィルムと基板を接合した。
（接合後のマイクロチップ評価）
　接合後、キーエンス製の高精度角度測定器ＬＡ－２０００にてマイクロチップの反り角度を測定したところ、１ミリラジアンであった。樹脂製基板１０の接合前の反り角度が１ミリラジアンであったので、反りを防止できていることが分かった。しかし、顕微鏡を使用してマイクロチップの外観検査を行ったところ、マイクロチップの周辺部が接合されておらず、気泡が混入していた。また、引き剥がし試験を実施したところ、マイクロチップ周辺部から簡単に剥がれてしまった。上記結果から、この条件で作成したマイクロチップは実用に供することができないと判断した。比較例３に係るマイクロチップの評価を図４に示した。
　以上、実施例及び比較例を説明した。実施例において、樹脂製基板１０と樹脂製フィルム２０とをローラにより熱接合するときに、樹脂製基板１０の側壁１７やその突出部１８を治具により押さえ付けることにより、マイクロチップの反りが許容量以下に抑えられることが分かった。一方、比較例において、樹脂製基板１０を治具により押さえ付けずに、ローラにより熱接合すると、マイクロチップの反りが許容量を超えることが分かった。また、比較例において、樹脂製基板１０の周辺部を押さえ板で押さえ付けると、気泡が発生することが分かった。
　１０　樹脂製基板
　１１　流路用溝
　１２　第１表面
　１２１　周縁
　１３　流路用溝の底面
　１４　流路用溝の壁面
　１５　貫通孔
　１７　側壁
　１８　突出部
　１９　第２表面
　２０　樹脂製フィルム
　２１　下面
　３０　治具
　３１、３２　当接部
　４０　ステージ

Claims (9)

  1. 　流路用溝が形成された第１表面と、前記第１表面と反対側の第２表面と、を備える樹脂製基板と、
    　前記第１表面に接合された樹脂製フィルムと、
    　を有するマイクロチップであって、
    　前記樹脂製基板を前記第１表面に対して直交する方向から見たときの投影面積は、前記樹脂製基板の前記第１表面の面積より大きい
    　ことを特徴とするマイクロチップ。
  2. 　前記樹脂製基板は、前記第２表面の面積が前記第１表面の面積より大きい錘台の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
  3. 　前記第１表面と前記第２表面との間における前記樹脂製基板の側壁に設けられ、前記第１表面の周縁に対して外方へ出っ張った突出部を有し、
    　前記突出部は、前記側壁における前記第２表面側の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
  4. 　前記第１表面と前記第２表面との間における前記樹脂製基板の側壁に設けられ、前記第１表面の周縁に対して外方へ出っ張った突出部を有し、
    　前記突出部は、前記側壁における前記第１表面と前記第２表面との中間の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
  5. 　前記突出部の板厚は、０．５ｍｍ以上であり、かつ、前記樹脂製基板の板厚より薄いことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載のマイクロチップ。
  6. 　前記突出部は、射出成形により前記樹脂製基板の本体と一体的に形成されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載のマイクロチップ。
  7. 　流路用溝が形成された第１表面と、前記第１表面と反対側の第２表面と、を備え、前記第１表面に対して直交する方向から見たときの投影面積が、前記第１表面の面積より大きい形状となっている樹脂製基板と、
    　前記第１表面に接合された樹脂製フィルムと、
    　を有するマイクロチップの製造方法において、
    　前記樹脂製基板の側壁を治具により固定する固定工程と、
    　前記治具により固定された樹脂製基板の表面に樹脂製フィルムを接合する接合工程とを有することを特徴とするマイクロチップの製造方法。
  8. 　前記樹脂製基板は、前記第１表面と前記第２表面との間における前記樹脂製基板の側壁に設けられ、前記第１表面の周縁に対して外方へ出っ張った突出部を有し、
    　前記固定工程において、前記突出部を治具により固定することを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップの製造方法。
  9. 　前記固定工程の際に、前記治具が、前記第１表面を延長した仮想平面よりも前記第１表面と直交する方向に突出しないように設置されることを特徴とする請求項７又は請求項８のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。
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