微芯片及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种微芯片及其制造方法，其中，使树脂薄膜不弯向流路用槽，解消液体试料的滞留，能够进行正确的分析。作为手段，微芯片是在形成了流路用槽的树脂基板的形成了所述流路用槽的面上接合树脂薄膜，由此形成流路，在所述流路的各位置上，所述流路宽度方向截面中的所述树脂薄膜的弯曲角度在０度以上３０度未满。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有流路的。
技术介绍
利用微细加工技术在硅和玻璃基板上形成微细的流路用槽、对该基板接合平板状 的封闭部件形成流路和回路、由此在微小空间上进行核酸、蛋白质、血液等液体试料的化学 反应、分离、分析等的微分析芯片，或被称之为yTAS(Micro Total AnalysisSystems)的装 置，已实用化。这种微芯片的优点在于，可以减少样本和试药的使用量或废液排出量，实现 省空间、能够携带的低成本系统。另外，为了降低制造成本，有探讨用树脂微分析芯片基板和封闭部件来进行制造。作为接合树脂基板和树脂封闭部件的方法，已经知道有利用粘结剂的方法，还有 用溶剂熔融树脂表面进行接合的方法，还有利用超声波熔接的方法，还有利用激光熔接的 方法，以及利用热熔接的方法等。但是，接合平板状的封闭部件形成流路时，基材及封闭部 件的形状稍微有一点变形和翘曲的话就难以形成均勻的流路，作为要求高精度的微分析芯 片，有时成为问题。对此，探讨在形成了微细流路用槽的树脂基板上接合树脂薄膜的微芯片。这种微 芯片用树脂基板和接合到树脂基板表面的树脂薄膜制作，其中在树脂基板表面形成流路用 槽，并形成了设在流路用槽终端等的贯通孔(试药导入、排出孔)。作为接合树脂基板和树脂薄膜的方法，与上述由树脂基板和平板状封闭部件构成 的微分析芯片的情况相同，可以举出利用粘结剂的方法、用溶剂熔融树脂表面进行接合的 方法、利用超声波熔接的方法、利用激光熔接的方法、用平板状或辊状加压装置的利用热熔 接的方法等。其中，热熔解能够以低成本实施，所以，适合于作为以大量生产为前提的接合 方法。作为这种微芯片，建议在聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯类树脂基板上热熔接同样丙烯 类树脂薄膜的微芯片(例如专利文献1)。专利文献1 特开2000-310613号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的课题根据上述专利文献中记载的内容，使树脂基板和树脂薄膜热熔接，由此制作了微 芯片，并进行了分析试验，但是发现，试药的流速不均勻，难以进行正确的分析，存在问题。 另外，用检出光检出时，检出光发散，结果检出峰值变弱，难以正确分析，又发生问题。对上述主要原因作锐意探讨，结果发现，主要是树脂基板和树脂薄膜热熔接时，树 脂薄膜弯曲到流路和贯通孔中的原因。进一步探讨的结果发现，树脂薄膜在弯曲状态下被接合的原因在于，加热后变软 的树脂薄膜因被加压而被压入流路和贯通孔的空间，但是对于这些问题，即使改变热熔接时的压力和温度条件，也难以使充分的接合强度和上述问题的解决得到两立。树脂薄膜弯曲引起的流速不均勻，其原因推测如下因为树脂薄膜弯到流路用槽 中，该状态时流路用槽和树脂薄膜形成的微細流路，与原来应有的截面形状(长方形和台 形等)相比变狭窄，所以液体试料的流速降低。还可以推测，树脂薄膜弯曲的部分和流路用 槽的壁面形成的锐角部分，使液体试料的流速部分性变慢，这也是引起产生液体试料流速 不均勻的原因。并且，关于检出光的发散，推测其原因也是弯曲的树脂薄膜使检出光发散， 结果使检出峰值变弱，导致难以进行正确的分析。另外，贯通孔的体积相应树脂薄膜弯到贯通孔中的程度而变得不均勻，这样，充满 贯通孔的液体试料的液面高度不均勻。因为贯通孔的体积与流路用槽容积相比极大，所以， 贯通孔体积不均勻大大影响流路中液体试料的流动方向和流速等，液体试料的流动方向和 流速有时导致不能进行液体试料的分析。因此，贯通孔的体积不均勻大、即液体试料的定量 性低，是分析液体试料时的一个大的问题。另外，由于充满贯通孔的液体试料的液面高度不 均勻，产生贯通孔内的液体试料和其他贯通孔内的液体试料的液压头，产生液压头引起的 液体试料流动，分析液体试料时再现性降低，存在问题。本专利技术针对上述问题，目的在于提供一种，其中，通过将树脂 薄膜的弯曲量设定在特定范围，抑制液体试料的流速不均勻，实现能够进行正确的分析，同 时能够抑制检出光的检出峰值降低。本专利技术的目的还在于提供一种提高定量性及再现性的。用来解决课题的手段为了解决上述课题，第1项记载的专利技术，是一种微芯片，通过在形成了流路用槽的 树脂基板的形成了所述流路用槽的面上接合树脂薄膜，形成了流路，微芯片的特征在于，在所述流路的各位置上，所述流路宽度方向截面上的所述树脂薄膜的弯曲角度在 0度以上30度未满。第2项记载的专利技术，是第1项中记载的微芯片，其特征在于，所述树脂薄膜的弯曲 角度在0度以上10度未满。第3项记载的专利技术，是第1或第2项的任何一项中记载的微芯片，其特征在于，在 所述流路的各位置上，所述流路宽度方向截面上的所述树脂薄膜的弯曲量，与所述流路的 深度之比值，在0以上0. 1未满。第4项记载的专利技术，是第3项中记载的微芯片，其特征在于，所述树脂薄膜的弯曲 量，与所述流路用槽的深度之比值，在0以上0. 05未满。第5项记载的专利技术，是第1至第4项的任何一项中记载的微芯片，其特征在于，进一步在所述树脂基板上形成与所述流路用槽连通的贯通孔，所述树脂薄膜被配置成覆盖所述贯通孔，所述贯通孔最大径上长度方向截面中的所述树脂薄膜的弯曲量，与所述贯通孔的 深度之比值，在0以上0. 05未满。第6项记载的专利技术，是第5项中记载的微芯片，其特征在于，所述贯通孔最大径上 长度方向截面中的所述树脂薄膜的弯曲量，与所述贯通孔的深度之比值，在0以上0.01未、/斗俩。第7项记载的专利技术，是一种微芯片的制造方法，其特征在于，备有下述步骤通过热溶接，在形成了流路用槽的树脂基板的形成了所述流路用槽的面上，接合 树脂薄膜，由此形成流路；以所定的温度条件对所述已接合的所述树脂基板和所述树脂薄膜热退火，由此使 所述流路的各位置上所述流路宽度方向截面上的所述树脂薄膜的弯曲角度在O度以上30 度未满。第8项记载的专利技术，是第7项中记载的微芯片的制造方法，其特征在于，在所述树 脂基板上形成了与所述流路用槽连通的贯通孔，所述树脂薄膜被接合成覆盖所述贯通孔， 通过所述热退火工序，使所述贯通孔最大径上长度方向截面上的所述树脂薄膜的弯曲量， 与所述贯通孔的深度之比值，在0以上0. 05未满。第9项记载的专利技术，是第8项中记载的微芯片的制造方法，其特征在于，在所述树 脂基板的形成了所述流路用槽的面上接合树脂薄膜之步骤中，使先端部位于与所述贯通孔 的孔缘略相同高度之位置地插入销子，由此支撑所述树脂薄膜。专利技术效果根据第1项及第2项中记载的专利技术，因为流路中树脂薄膜的弯曲部分与流路用槽 的壁面形成的锐角部分变得缓和，所以，液体试料的流速不会在锐角部分部分性变慢，抑制 液体试料的滞留，能够正确分析液体试料。根据第3项及第4项中记载的专利技术，流路的截面积不会变小，另外又抑制了其截面 积不均勻，能够防止流速降低，防止检出的再现性降低。根据第5项及第6项中记载的专利技术，能够抑制贯通孔体积的不均勻，抑制充满贯通 孔的例如液体试料的液面高度的不均勻，能够提高液体试料的定量性。另外，消除贯通孔内 的液体试料与其他贯通孔内的液体试料的液压头，能够防止液压头引起的液体试料流动。根据第7项中记载的专利技术，在将树脂薄膜接合到树脂基板上之后进行热退火，这 样树脂薄膜收缩，能够抑制树脂薄膜在流路中的弯曲。根据第9项中记载的专利技术，因为在将树脂薄膜接合到树脂基板上时、销子支撑欲 向贯通孔弯曲的树脂薄膜，所以，能够减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微芯片，通过在形成了流路用槽的树脂基板的形成了所述流路用槽的面上接合树脂薄膜，形成了流路，微芯片的特征在于，在所述流路的各位置上，所述流路宽度方向截面上的所述树脂薄膜的弯曲角度在０度以上３０度未满。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平山博士，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达精密光学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]