JP2006310828A - Method of bonding substrates, method of forming chip, and chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の貼り合わせ方法及びチップ形成方法及びチップに関するものである。 The present invention relates to a method for bonding substrates, a chip forming method, and a chip.
近年、医療、健康、食品及び製薬などの分野において、DNA(Deoxyribo Nucleic Acid)、酵素、蛋白質、抗原、抗体、ウィルス及び細胞等の生体物質及び化学物質を検知、検出及び定量する重要性が増加している。そして、それらを簡便に測定可能な様々なバイオチップ及びマイクロ化学チップなどが提案されている。これらのチップは、数百μmの幅を持つ流路の中に微量な試料や検体を流し込むことで短時間に反応を終了させることができる特徴がある。これらのチップの作成は2枚の基板を貼り合わせることにより行われており、この基板同士を貼り合わせる技術が特に重要である。基板の張り合わせには、例えばホットメルト型接着剤やUV(Ultra Violet)接着剤などの接着剤が用いられている。 In recent years, the importance of detecting, detecting and quantifying biological substances and chemical substances such as DNA (Deoxyribo Nucleic Acid), enzymes, proteins, antigens, antibodies, viruses and cells has increased in the fields of medicine, health, food and pharmaceuticals. is doing. Various biochips and microchemical chips that can easily measure them have been proposed. These chips are characterized in that the reaction can be completed in a short time by pouring a small amount of sample or specimen into a flow channel having a width of several hundred μm. These chips are produced by bonding two substrates, and a technique for bonding these substrates is particularly important. For bonding the substrates, for example, an adhesive such as a hot-melt adhesive or a UV (Ultra Violet) adhesive is used.
ホットメルト型接着剤は、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA:Ethylene Vinyl Acetate)を主成分とする線状高分子の共重合体である。EVAは、80°〜110°で軟化し、160°〜180°で接着可能な流動性を持つ。よって、180°程度で加熱溶融したホットメルト型接着剤を基板の貼り合わせ面に塗布し、冷却することで基板同士を接着可能である。 The hot melt adhesive is a linear polymer copolymer mainly composed of an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA). EVA has a fluidity that softens at 80 ° to 110 ° and can be bonded at 160 ° to 180 °. Therefore, the substrates can be bonded together by applying a hot melt adhesive heated and melted at about 180 ° to the bonding surface of the substrates and cooling.
UV接着剤は、光重合開始剤、アクリルオリゴマー及びアクリルモノマーなどを含み、UV光の照射によりUV接着剤を構成するポリマー同士がラジカル重合する接着剤である。2枚の基板の貼り合わせ面にUV接着剤を塗布し、40°〜80°に加熱しつつ基板外部から波長150nm〜410nmのUV光を照射する。このとき、光重合開始剤から発生するラジカルによりアクリルオリゴマーとアクリルモノマーとが重合してポリマーを形成することで基板同士の接着が行われる。 The UV adhesive is an adhesive containing a photopolymerization initiator, an acrylic oligomer, an acrylic monomer, and the like, and a polymer constituting the UV adhesive is radically polymerized by irradiation with UV light. A UV adhesive is applied to the bonding surfaces of the two substrates, and UV light having a wavelength of 150 nm to 410 nm is irradiated from the outside of the substrate while being heated to 40 ° to 80 °. At this time, the acrylic oligomer and the acrylic monomer are polymerized by radicals generated from the photopolymerization initiator to form a polymer, thereby bonding the substrates together.
また、第1基板と第2基板を対向させて超音波をかけながら押圧することで、基板同士を貼り合わせる超音波溶着も検討されている。 Further, ultrasonic welding for bonding substrates together by pressing the first substrate and the second substrate while applying ultrasonic waves has been studied.
しかし、ホットメルト型接着剤やUV接着剤などの接着剤を使用する場合は、溶融した接着剤が流路や試薬貯蔵部などに流れ込むことによってパターン崩れが発生し、流路内の流体の流れが阻害される。また、流路に流れこんだ接着剤によって生体物質や化学物質の反応が妨げられる。特に、ホットメルト型接着剤を用いる方法では、160°〜180°程度に加熱した接着剤を使用するため、接着剤が塗布された基板全体が高温になる。よって、基板に形成された流路や試薬貯蔵部などのパターン崩れが生じる。さらに、流路や試薬貯蔵部などに生体物質や化学物質が固定されている場合には、基板が高温になることによりそれらが失活してしまう。また、超音波溶着を用いる方法では、第1基板及び第2基板の押圧により基板内の流路等や基板自体に歪みや崩れが生じる場合がある。 However, when using an adhesive such as a hot-melt adhesive or UV adhesive, pattern collapse occurs when the molten adhesive flows into the flow path or reagent reservoir, and the flow of fluid in the flow path Is inhibited. In addition, the reaction of biological substances and chemical substances is hindered by the adhesive flowing into the flow path. In particular, in the method using a hot-melt adhesive, since the adhesive heated to about 160 ° to 180 ° is used, the entire substrate to which the adhesive is applied becomes high temperature. Therefore, pattern collapse of the flow path and reagent storage part formed in the substrate occurs. Furthermore, when biological materials or chemical substances are fixed to the flow path, the reagent storage unit, or the like, they are deactivated due to the high temperature of the substrate. Further, in the method using ultrasonic welding, there are cases where the flow path in the substrate or the substrate itself is distorted or collapsed due to the pressing of the first substrate and the second substrate.
そこで、本発明は、基板を損傷することなく基板を貼り合わせることができる貼り合わせ方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the bonding method which can bond a board | substrate without damaging a board | substrate.
本願第1発明は、上記の課題を解決するために、第1基板と第2基板との貼り合わせ方法であって、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の主体を、光を透過する光透過性材質で形成するステップと、前記第1基板及び前記第2基板の貼り合わせ面のうち少なくとも一部を、光を吸収する光吸収物質を含む熱可塑性樹脂で形成するステップと、前記光を透過する基板を介して前記貼り合わせ面の光吸収物質に光を照射することにより、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるステップとを含む貼り合わせ方法を提供する。 A first invention of the present application is a method for bonding a first substrate and a second substrate in order to solve the above-described problem, and transmits light through at least one of the first substrate and the second substrate. Forming a light transmissive material, forming at least a part of a bonding surface of the first substrate and the second substrate with a thermoplastic resin containing a light absorbing material that absorbs light, There is provided a bonding method including a step of bonding the first substrate and the second substrate by irradiating light to a light-absorbing substance on the bonding surface through a substrate that transmits light.
例えば、第1基板が光を透過する光透過性材質で形成されている場合、第1基板と第2基板とを接触させて第1基板の上部から光を照射する。この光は、第1基板を透過して第1基板と第2基板との貼り合わせ面の少なくとも一部に形成された光吸収物質に到達する。そして、光吸収物質が光を吸収することで光吸収物質を含む熱可塑性樹脂が加熱され溶融する。溶融した熱可塑性樹脂が冷却されて硬化することにより、第1基板と第2基板が貼り合わされる。 For example, when the first substrate is formed of a light-transmitting material that transmits light, the first substrate and the second substrate are brought into contact with each other, and light is irradiated from above the first substrate. The light passes through the first substrate and reaches a light absorbing material formed on at least a part of the bonding surface of the first substrate and the second substrate. Then, as the light absorbing material absorbs light, the thermoplastic resin containing the light absorbing material is heated and melted. The melted thermoplastic resin is cooled and cured, whereby the first substrate and the second substrate are bonded together.
この貼り合わせ方法によれば、基板の貼り合わせに接着剤を用いる必要がない。よって、接着剤の流出によって基板内のパターンに変形が生じるなどの基板の損傷や、流路内の流体の流れが阻害されるのを防止することができる。 According to this bonding method, it is not necessary to use an adhesive for bonding the substrates. Therefore, it is possible to prevent damage to the substrate such as deformation of the pattern in the substrate due to the outflow of the adhesive and obstruction of the flow of fluid in the flow path.
また、基板を透過した光が貼り合わせ面に位置する光吸収物質により吸収されることで、貼り合わせ面が局所的に発熱する。つまり、第1基板と第2基板全体に熱を加えることなく、局所的な発熱により貼り合わせ面の熱可塑性樹脂が溶融して基板同士を接着する。よって、熱による基板全体の崩れや変形を防止することができる。また、貼り合わせの際に既に生体物質などの検知物質が基板内に配置されている場合においても、基板全体が発熱することにより検知物質が失活するのを防止することができる。さらに、基板内の流路等の側壁が溶融して検知物質の反応を阻害することを防止することもできる。 Moreover, the light which permeate | transmitted the board | substrate is absorbed by the light absorption material located in a bonding surface, and a bonding surface heat | fever-generates locally. That is, without applying heat to the entire first substrate and the second substrate, the thermoplastic resin on the bonding surface is melted and bonded to each other by local heat generation. Therefore, it is possible to prevent the entire substrate from being collapsed or deformed by heat. In addition, even when a detection substance such as a biological substance is already disposed in the substrate at the time of bonding, it is possible to prevent the detection substance from being deactivated due to heat generation of the entire substrate. Furthermore, it is possible to prevent the side walls of the flow paths and the like in the substrate from melting and inhibiting the reaction of the detection substance.
また、貼り合わせの際に基板同士を強く押圧する必要がないため、基板内に形成された試薬貯蔵部や流路などのパターンが強い押圧により崩れたり変形したりするのを防ぐことができる。また、強い押圧による基板自体の崩れや変形も防止することができる。 Moreover, since it is not necessary to strongly press the substrates at the time of bonding, it is possible to prevent the patterns such as the reagent storage part and the flow path formed in the substrates from being collapsed or deformed by the strong pressing. In addition, the collapse and deformation of the substrate itself due to strong pressing can be prevented.
本願第2発明は、第1発明において、前記第1基板及び/または第2基板には測定対象物質を検知する検知物質が配置されており、前記光の波長は400nmから2.5μmの範囲である貼り合わせ方法を提供する。 According to a second invention of the present application, in the first invention, a detection substance for detecting a measurement target substance is disposed on the first substrate and / or the second substrate, and the wavelength of the light is in a range of 400 nm to 2.5 μm. Provide a bonding method.
測定対象物質としては、例えば血液中のグルコースやコレステロールなど種々挙げられる。また、検知物質は測定対象物質と反応する物質であり、例えば酵素、蛋白質、抗原、抗体、細菌、酵母、微生物等の生体物質及び化学物質等が用いられる。ここで、UV光などの短波長の光はエネルギーが高いため、これらの検知物質の共有結合を切って失活させるおそれがある。一方、400nmから2.5μmの範囲の波長の光のエネルギーは検知物質の結合解離エネルギー以下であるため、検知物質の失活を防ぐことができる。 Examples of the substance to be measured include various substances such as glucose and cholesterol in blood. The detection substance is a substance that reacts with the substance to be measured. For example, biological substances such as enzymes, proteins, antigens, antibodies, bacteria, yeasts, and microorganisms, and chemical substances are used. Here, since light having a short wavelength such as UV light has high energy, there is a possibility that the covalent bond of these detection substances is cut and deactivated. On the other hand, since the energy of light having a wavelength in the range of 400 nm to 2.5 μm is equal to or lower than the bond dissociation energy of the detection substance, the detection substance can be prevented from being deactivated.
本願第3発明は、第1発明において、前記第1基板及び/または前記第2基板は固定された検知物質の固定場所、または前記第1基板及び/または第2基板に形成されたパターンの形成場所に対応する部分に前記光を遮断するマスクを配置し、前記マスクの上部から前記貼り合わせ面の光吸収物質に光を照射する貼り合わせ方法を提供する。 According to a third invention of the present application, in the first invention, the first substrate and / or the second substrate is fixed on a detection substance fixed place, or a pattern is formed on the first substrate and / or the second substrate. Provided is a bonding method in which a mask that blocks the light is arranged at a portion corresponding to a place, and light is irradiated onto the light-absorbing material on the bonding surface from above the mask.
検知物質や基板内のパターンに対応して配置されたマスクの上部から光を照射することで、検知物質や流路などのパターンへの光の照射を防ぐことができる。よって、発熱による検知物質の失活や流路などの変形を防ぐことができる。 By irradiating light from the upper part of the mask arranged corresponding to the detection substance or the pattern in the substrate, it is possible to prevent the light from being applied to the pattern such as the detection substance or the channel. Therefore, it is possible to prevent the detection substance from being deactivated due to heat generation and the deformation of the flow path.
本願第4発明は、第3発明において、前記第1基板及び前記第2基板は熱可塑性樹脂基板であり、前記第1基板及び前記第2基板の融点は概ね同一である貼り合わせ方法を提供する。 A fourth invention of the present application provides the bonding method according to the third invention, wherein the first substrate and the second substrate are thermoplastic resin substrates, and the melting points of the first substrate and the second substrate are substantially the same. .
例えば両基板のうち第1基板を光透過性材質の熱可塑性樹脂基板で形成する。また、第2基板を、第1基板との貼り合わせ面に光吸収物質が含まれる熱可塑性樹脂基板で形成する。このとき、第1基板と第2基板の融点が概ね同一の熱可塑性樹脂基板で形成すると、光吸収物質に光が照射されることで第1基板と第2基板の貼り合わせ面がほぼ同時に溶融し基板同士が接着し易い。 For example, the first substrate of the two substrates is formed of a light-transmitting thermoplastic resin substrate. In addition, the second substrate is formed of a thermoplastic resin substrate in which a light-absorbing substance is included on the bonding surface with the first substrate. At this time, when the first substrate and the second substrate are formed of thermoplastic resin substrates having substantially the same melting point, the light-absorbing material is irradiated with light, so that the bonding surfaces of the first substrate and the second substrate are melted almost simultaneously. The substrates are easily bonded to each other.
本願第5発明は、第1基板と第2基板とを貼り合わせることにより形成されるチップの形成方法であって、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の主体を、光を透過する光透過性材質で形成するステップと、前記第1基板及び前記第2基板の貼り合わせ面のうち少なくとも一部を、光を吸収する光吸収物質を含む熱可塑性樹脂で形成するステップと、前記第1基板及び/または前記第2基板の主面に流路を形成するステップと、前記流路を覆うように前記第1基板と前記第2基板とを対向させ、前記光を透過する基板を介して前記貼り合わせ面の光吸収物質に光を照射することにより、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるステップと、を含むチップの形成方法を提供する。 A fifth invention of the present application is a method of forming a chip formed by bonding a first substrate and a second substrate, and transmits light through at least one of the first substrate and the second substrate. Forming a light transmissive material, forming at least a part of a bonding surface of the first substrate and the second substrate with a thermoplastic resin containing a light absorbing material that absorbs light, A step of forming a flow path on a main surface of one substrate and / or the second substrate, and a first substrate and the second substrate facing each other so as to cover the flow path, and through a substrate that transmits the light. And a step of bonding the first substrate and the second substrate by irradiating light onto the light absorbing material on the bonding surface.
このチップの形成方法は、本願第1発明と同様の作用効果を奏する。 This chip forming method has the same effects as the first invention of the present application.
本願第6発明は、第5発明において、前記光吸収物質としてはカーボンブラックを用い、前記カーボンブラックを含有する層におけるカーボンブラックの含有量を0.01体積%以上、0.025体積%以下とするチップの形成方法を提供する。 The sixth invention of the present application is the fifth invention, wherein carbon black is used as the light absorbing material, and the carbon black content in the layer containing carbon black is 0.01 vol% or more and 0.025 vol% or less. A method for forming a chip is provided.
カーボンブラックの含有量を0.01体積%以上、0.025体積%以下とすることで、カーボンブラックの溶液への溶出を抑制することができる。よって、チップ内に形成された流路内の溶液中において生化学反応を正常に行わせることができ、また試料等を正確に定量することができる。また、この範囲の含有量であれば、基板に色むらを発生させることなく、基板同士の貼り合わせ強度を十分に確保できる。このように、カーボンブラックの含有量を前述の範囲とすることで、カーボンブラックの特性を活かしつつ、効率良く利用することができる。 By making the content of carbon black 0.01% by volume or more and 0.025% by volume or less, elution of carbon black into the solution can be suppressed. Therefore, the biochemical reaction can be normally performed in the solution in the channel formed in the chip, and the sample or the like can be accurately quantified. Moreover, if it is content of this range, the bonding intensity | strength of board | substrates can fully be ensured, without generating a nonuniform color in a board | substrate. Thus, by making the content of carbon black in the above-described range, it can be efficiently used while utilizing the characteristics of carbon black.
本願第7発明は、第6発明において、前記カーボンブラックを含有する層は、射出成形により形成されるチップの形成方法を提供する。 A seventh invention of the present application provides the chip forming method according to the sixth invention, wherein the layer containing carbon black is formed by injection molding.
射出成形は基板の成形に一般的に用いられる簡単な製造方法であるため、前述の含有量の場合に射出成形に適していることは、カーボンブラックを含有する基板の生産性や生産コスト面に優れる。 Since injection molding is a simple manufacturing method that is generally used for substrate molding, it is suitable for injection molding in the case of the above-mentioned content in terms of productivity and production cost of substrates containing carbon black. Excellent.
本願第8発明は、第5発明において、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるステップでは、前記第1基板及び前記第2基板の少なくともいずれかにおける、前記貼り合わせ面と異なる主面が、凹凸の表面を有する透明板を介して透明ガラス板から加圧を受けることにより、前記第1基板と前記第2基板とが貼り合わせされるチップの形成方法を提供する。 According to an eighth aspect of the present invention, in the fifth aspect, in the step of bonding the first substrate and the second substrate, a main surface different from the bonding surface in at least one of the first substrate and the second substrate However, there is provided a method for forming a chip in which the first substrate and the second substrate are bonded together by receiving pressure from a transparent glass plate through a transparent plate having an uneven surface.
前述のように、第1基板及び/又は第2基板と透明ガラス板との間に、凹凸表面を有する透明板を介在させることで、第1基板及び/又は第2基板と透明ガラス板との吸着を防ぐことができる。 As described above, by interposing a transparent plate having an uneven surface between the first substrate and / or the second substrate and the transparent glass plate, the first substrate and / or the second substrate and the transparent glass plate. Adsorption can be prevented.
本願第9発明は、第8発明において、前記透明板と接する前記貼り合わせ面と異なる主面が、溶剤処理されているチップの形成方法を提供する。 A ninth invention of the present application provides the method for forming a chip according to the eighth invention, wherein a main surface different from the bonding surface in contact with the transparent plate is treated with a solvent.
表面改質や表面コートなどの表面処理、その他洗浄や殺菌のために溶剤処理が行われる。溶剤処理を施した場合には、前述の貼り合わせ面と異なる主面が弾性を有するように処理される場合がある。第1基板及び/又は第2基板と透明ガラス板との間に、凹凸表面を有する透明板を介在させることで、これらの吸着を防ぐことができる。 Solvent treatment is performed for surface modification such as surface modification and surface coating, and other cleaning and sterilization. When the solvent treatment is performed, the main surface different from the above-described bonding surface may be treated so as to have elasticity. These adsorption | suction can be prevented by interposing the transparent board which has an uneven | corrugated surface between a 1st board | substrate and / or a 2nd board | substrate, and a transparent glass plate.
本願第10発明は、第5発明において、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるステップでは、前記第1基板及び前記第2基板の少なくともいずれかにおける、前記貼り合わせ面と異なる主面が、透明ガラス板から加圧を受けることにより、前記第1基板と前記第2基板とが貼り合わされており、前記貼り合わせ面と異なる主面と接する前記透明ガラス板の主面に、透明樹脂膜が形成されているチップの形成方法を提供する。本発明の透明樹脂膜を用いれば、第8発明と同様の効果を得ることができる。 According to a tenth aspect of the present invention, in the fifth aspect, in the step of bonding the first substrate and the second substrate, a main surface different from the bonding surface in at least one of the first substrate and the second substrate However, by receiving pressure from the transparent glass plate, the first substrate and the second substrate are bonded together, and a transparent resin is formed on the main surface of the transparent glass plate in contact with the main surface different from the bonding surface. Provided is a method for forming a chip on which a film is formed. If the transparent resin film of this invention is used, the effect similar to 8th invention can be acquired.
本願第11発明は、第10発明において、前記透明ガラス板の透明樹脂膜と接する前記貼り合わせ面と異なる主面が、溶剤処理されているチップの形成方法を提供する。本発明の構成を用いれば、第9発明と同様の効果を得ることができる。 The eleventh invention of the present application provides the method for forming a chip according to the tenth invention, wherein a principal surface different from the bonding surface in contact with the transparent resin film of the transparent glass plate is treated with a solvent. If the structure of this invention is used, the effect similar to 9th invention can be acquired.
本願第12発明は、熱可塑性樹脂で形成される第1基板と、前記第1基板と対向して貼り合わされている第2基板と、前記第1基板及び/または前記第2基板の主面に形成されている流路とを含み、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の主体が光を透過する光透過性材質であり、前記第1基板及び前記第2基板の貼り合わせ面のうち少なくとも一部を、光を吸収する光吸収物質を含み、前記流路を覆うように対向している前記第1基板又は第2基板の貼り合わせ面が、前記光を透過する基板を介して前記貼り合わせ面の光吸収物質に光を照射することにより貼り合わされているチップを提供する。 The twelfth invention of the present application includes a first substrate formed of a thermoplastic resin, a second substrate bonded to the first substrate, and a main surface of the first substrate and / or the second substrate. A light-transmitting material in which at least one main body of the first substrate and the second substrate transmits light, and a bonding surface of the first substrate and the second substrate is formed. At least a portion of the first substrate or the second substrate, which includes a light-absorbing substance that absorbs light and is opposed so as to cover the flow path, passes through the light-transmitting substrate. Provided is a chip that is bonded by irradiating light onto the light-absorbing substance on the bonded surface.
このように形成されたチップは、本願第1発明と同様の作用効果を奏する。 The chip formed in this way has the same effects as the first invention of the present application.
本願第13発明は、第12発明において、前記流路に測定対象物質を検知する検知物質が固定されているチップを提供する。 A thirteenth invention of the present application provides the chip according to the twelfth invention, wherein a detection substance for detecting a substance to be measured is fixed in the flow path.
測定対象物質としては、例えば血液中のグルコースやコレステロールなど種々挙げられる。また、検知物質は測定対象物質と反応する物質であり、例えば酵素、蛋白質、抗原、抗体、細菌、酵母、微生物等の生体物質及び化学物質等が用いられる。流路に検知物質を固定することで、流路を通過した溶液中から検知物質と反応する測定対象物質を検出することができる。 Examples of the substance to be measured include various substances such as glucose and cholesterol in blood. The detection substance is a substance that reacts with the substance to be measured. For example, biological substances such as enzymes, proteins, antigens, antibodies, bacteria, yeasts, and microorganisms, and chemical substances are used. By fixing the detection substance in the flow path, the measurement target substance that reacts with the detection substance can be detected from the solution that has passed through the flow path.
ここで、本願の貼り合わせ方法によれば、光吸収物質を含む貼り合わせ面を局所的に発熱させて基板同士を接着するため、チップ形成時に基板全体に熱が加わらない。よって、流路に固定された検知物質の失活を防ぐことができる。 Here, according to the bonding method of the present application, the bonding surfaces including the light absorbing material are locally heated to bond the substrates to each other, so that heat is not applied to the entire substrate during chip formation. Therefore, the detection substance fixed to the flow path can be prevented from being deactivated.
本願第14発明は、第13発明において、前記検知物質は前記光吸収物質の導入位置から100μm以上離隔して固定されている、チップを提供する。 A fourteenth invention of the present application provides the chip according to the thirteenth invention, wherein the detection substance is fixed at a distance of 100 μm or more from the introduction position of the light absorbing substance.
光吸収物質は、照射された光を吸収して発熱する。この光吸収物質から所定の距離分だけ離隔して検知物質を配置することで、基板貼り合わせ時の発熱による検知物質の失活を防ぐことができる。 The light absorbing material generates heat by absorbing the irradiated light. By disposing the detection material at a predetermined distance from the light absorption material, it is possible to prevent the detection material from being deactivated due to heat generation when the substrates are bonded together.
本願第15発明は、第12発明において、前記光吸吸収物質は色素であるチップを提供する。 A fifteenth invention of the present application provides the chip according to the twelfth invention, wherein the light absorbing / absorbing substance is a pigment.
色素としては、例えばカーボンブラックなどが挙げられる。 Examples of the dye include carbon black.
本願第16発明は、第12発明において、前記光吸吸収物質は、測定対象物質ごとに異なる色を有する色素であるチップを提供する。 A sixteenth invention of the present application provides the chip according to the twelfth invention, wherein the light absorbing / absorbing substance is a dye having a different color for each substance to be measured.
測定対象物質は、例えばグルコースやコレステロールなど種々挙げられる。よって、測定対象物質ごとに異なる色を有する色素を用いることで、測定者は測定に用いるチップを容易に確認することができる。よって、測定時のチップの取り違えを防止することができる。 Examples of the measurement target substance include glucose and cholesterol. Therefore, by using a pigment having a different color for each measurement target substance, the measurer can easily confirm the chip used for the measurement. Therefore, it is possible to prevent the chip from being mistaken at the time of measurement.
本願第17発明は、第12発明において、前記光吸収物質としてはカーボンブラックを用い、前記カーボンブラックを含有する層におけるカーボンブラック含有量を0.01体積%以上、0.025体積%以下とするチップを提供する。 The seventeenth invention of the present application is the twelfth invention, wherein carbon black is used as the light absorbing material, and the carbon black content in the layer containing carbon black is 0.01 vol% or more and 0.025 vol% or less. Provide chips.
カーボンブラックの含有量を0.01体積%以上、0.025体積%以下とすることで、カーボンブラックの溶液への溶出を抑制することができる。よって、チップ内に形成された流路内の溶液中において生化学反応を正常に行わせることができ、また試料等を正確に定量することができる。また、この範囲の含有量であれば、基板に色むらを発生させることなく、基板同士の貼り合わせ強度を十分に確保できる。このように、カーボンブラックの含有量を前述の範囲とすることで、カーボンブラックの特性を活かしつつ、効率良く利用することができる。 By making the content of carbon black 0.01% by volume or more and 0.025% by volume or less, elution of carbon black into the solution can be suppressed. Therefore, the biochemical reaction can be normally performed in the solution in the channel formed in the chip, and the sample or the like can be accurately quantified. Moreover, if it is content of this range, the bonding intensity | strength of board | substrates can fully be ensured, without generating a nonuniform color in a board | substrate. Thus, by making the content of carbon black in the above-described range, it can be efficiently used while utilizing the characteristics of carbon black.
本願第18発明は、第17発明において、前記カーボンブラックを含有する層は、射出成形により形成されているチップを提供する。 The 18th invention of the present application provides the chip according to the 17th invention, wherein the layer containing carbon black is formed by injection molding.
射出成形は基板の成形に一般的に用いられる簡単な製造方法であるため、前述の含有量の場合に射出成形に適していることは、カーボンブラックを含有する基板の生産性や生産コスト面に優れる。 Since injection molding is a simple manufacturing method that is generally used for substrate molding, it is suitable for injection molding in the case of the above-mentioned content in terms of productivity and production cost of substrates containing carbon black. Excellent.
本発明によると、基板の貼り合わせに接着剤を用いる必要がない。よって、接着剤の流出による基板内のパターンに変形が生じるなど基板の損傷が無く、流路内の流体の流れが阻害されることがない。 According to the present invention, it is not necessary to use an adhesive for bonding the substrates. Therefore, there is no damage to the substrate such as a deformation in the pattern in the substrate due to the outflow of the adhesive, and the flow of fluid in the flow path is not hindered.
<発明の概要>
第1基板及び第2基板を貼り合わせることにより形成されるマイクロ流体チップにおいて、第1基板及び第2基板の少なくとも一方の主体を、光を透過する光透過性材質で形成する。また、第1基板及び第2基板の貼り合わせ面のうち少なくとも一部を、光を吸収する光吸収物質を含む熱可塑性樹脂で形成する。ここで、光を透過する基板の上部から光を照射すると、光は前記貼り合わせ面の光吸収物質に到達する。この光吸収物質が光を吸収することで、光吸収物質を含む熱可塑性樹脂が加熱され溶融する。そして、溶融した熱可塑性樹脂が冷却されて硬化することにより、第1及び第2基板が貼り合わされる。
<Outline of the invention>
In the microfluidic chip formed by bonding the first substrate and the second substrate, at least one main body of the first substrate and the second substrate is formed of a light-transmitting material that transmits light. In addition, at least a part of the bonding surfaces of the first substrate and the second substrate is formed of a thermoplastic resin containing a light absorbing material that absorbs light. Here, when light is irradiated from above the substrate that transmits light, the light reaches the light-absorbing substance on the bonding surface. As the light absorbing material absorbs light, the thermoplastic resin containing the light absorbing material is heated and melted. And the 1st and 2nd board | substrate is bonded together when the fuse | melted thermoplastic resin is cooled and hardened | cured.
以上のようなマイクロ流体チップは、その貼り合わせに接着剤を用いないため、接着剤の流出によって基板内のパターンに変形が生じるなどの基板の損傷を抑制することができる。そのため、流路内の流体の流れが阻害されることが無く、流れ制御性の良いマイクロ流体チップを作成することができる。また、貼り合わせ面に位置する光吸収物質により貼り合わせ面が局所的に発熱するため、熱による基板自体の崩れや変形、基板内の生体物質の失活を防止することができる。 Since the microfluidic chip as described above does not use an adhesive for bonding, substrate damage such as deformation of the pattern in the substrate due to the outflow of the adhesive can be suppressed. Therefore, the flow of fluid in the flow path is not hindered, and a microfluidic chip with good flow controllability can be created. In addition, since the bonded surface locally generates heat due to the light absorbing material located on the bonded surface, it is possible to prevent the substrate itself from being deformed or deformed by heat and the inactivation of the biological material in the substrate.
また、基板同士の貼り合わせの際に基板同士を強く押圧する必要がないため、基板内のパターンや基板自体の損傷を防止することができる。 Further, since it is not necessary to strongly press the substrates together when the substrates are bonded to each other, it is possible to prevent damage to the patterns in the substrates and the substrates themselves.
<第1実施形態例>
{チップ構成}
図1(a)は、本発明の第1実施形態例に係るチップの平面図、図1(b)は図1(a)のA−A’線における断面図である。チップ100は、材質が熱可塑性樹脂である第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20を含み、各基板が貼り合わせ面24を介して互いに接着されている。ここで、第1熱可塑性樹脂基板10の貼り合わせ面24aと第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ面24bとを貼り合わせる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタラート(PET:Poly Ethylene Terephtalate)、ポリエチレン(Polyethylene)、ポリプロピレン(Polypropylene)、ポリスチレン(Polystyrenes)、ポリカーボネート(Polycarbonate)、PMMA(Poly Methyl Methacrylate)、ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene)樹脂、ポリアセタール(polyoxymethylene)、ポリアミド(polyamide)等が挙げられる。
<First embodiment>
{Chip configuration}
FIG. 1A is a plan view of a chip according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. The
第2熱可塑性樹脂基板20には、光を吸収する光吸収剤としてカーボンブラックが分散されている。カーボンブラックは、粒子系が約20nmの黒鉛の微粒子でありレーザー光を吸収する。ここで、第2熱可塑性樹脂基板20は、カーボンブラックを練り込んだ熱可塑性樹脂をパターンニングすることにより作成する。一方、第1熱可塑性樹脂基板10は、光を透過可能なように光吸収剤を含んでいない。また、第1熱可塑性樹脂基板10の主面の一部を除去することにより試薬貯蔵部13及び流路15が形成されている。試薬貯蔵部13には、測定対象である測定対象物質の検出などに用いる試薬が貯蔵されている。また、流路15は、第1熱可塑性樹脂基板10に形成された溝及び第2熱可塑性樹脂基板20の主面を側壁として形成されており、測定対象物質が通過する。チップ100の所望の位置における流路15の底部には、図1(a)に示すように測定対象物質を検知するための検知物質19を固定しても良い。検知物質19や試薬は、例えばペルオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールエステラーゼ等の酵素、蛋白質、抗原、抗体、細菌、酵母、微生物等の生体物質及び化学物質等である。また、測定対象物質としては、血液中のグルコースやコレステロールなど種々挙げられる。
Carbon black is dispersed in the second
{基板の貼り合わせ方法}
(1)全面照射による貼り合わせ
次に、図2(a)、(b)を用いて図1に示すチップ100の第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ方法について説明する。図2(a)、(b)は、第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ方法を示す断面図である。
{Board bonding method}
(1) Bonding by whole surface irradiation Next, a bonding method of the first
まず、第1熱可塑性樹脂基板10の流路15が形成された主面を第2熱可塑性樹脂基板20に対向させる。つまり、第1熱可塑性樹脂基板10の貼り合わせ面24aと第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ面24bとを対向させる(図2(a)参照)。そして、対向している第1熱可塑性樹脂基板10の上部からレーザー光を第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20の貼り合わせ面24(貼り合わせ面24aび貼り合わせ面24b)に向けて照射する。(図2(b)参照)。
First, the main surface on which the
ここで、第1熱可塑性樹脂基板10はカーボンブラックを含んでおらず、照射されたレーザー光は第1熱可塑性樹脂基板10を透過する。また、第1熱可塑性樹脂基板10を透過したレーザー光は、カーボンブラックを練り込んで形成された第2熱可塑性樹脂基板20と第1熱可塑性樹脂基板10との貼り合わせ面24に到達する。特に、レーザー光はコヒーレント光であるため、焦点である貼り合わせ面24付近を局所的に照射可能である。貼り合わせ面24に到達したレーザー光は、第2熱可塑性樹脂基板20内の貼り合わせ面24付近に位置するカーボンブラックに吸収され熱に変換される。この熱が貼り合わせ面24付近の第1熱可塑性樹脂基板10及び/または第2熱可塑性樹脂基板20の融点以上になると、第1熱可塑性樹脂基板10及び/または第2熱可塑性樹脂基板20が溶融する。そして、溶融した熱可塑性樹脂が冷却されて硬化することにより、第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20が貼り合わされる。
Here, the first
(2)部分照射による貼り合わせ
上記では、第1熱可塑性樹脂基板10にレーザー光を全面照射しているが、次に示すようにマスクを用いてレーザー光を部分照射することもできる。図3は、マスクを用いた部分照射による基板の張り合わせ方法を示す断面図である。図3に示すように、検知物質19が固定された流路15の対応する部分に、レーザー光を遮断するマスク41を配置する。マスク41の上部から第1熱可塑性樹脂基板10にレーザー光を照射した場合、マスク41に対応する図中α部分にはレーザー光が照射されない。よって、流路15内に固定化された検知物質19にレーザー光が照射されないため、検知物質19の失活を防止することができる。また、α部分にレーザー光が照射されないため、α部分の第2熱可塑性樹脂基板20の表面における発熱が生じず基板が溶融しない。これにより、基板の溶融による流路15の変形を防止することができ、流路15内の流体の流れが阻害されることがない。
(2) Bonding by Partial Irradiation In the above, the entire surface of the first
また、マスク41を用いた場合には、図4に示すように第2熱可塑性樹脂基板20の表面に検知物質19を固定化することができる。図4は、第2熱可塑性樹脂基板20の表面に検知物質19が固定化されており、図3とは検知物質19の固定位置が異なる場合を示す説明図である。前記の図2に示す全面照射により貼り合わせを行う場合には、検知物質19は第2熱可塑性樹脂基板20の表面ではなく第1熱可塑性樹脂基板10に固定化する方が好ましい。これは、流路15を形成する第2熱可塑性樹脂基板20の表面、つまり貼り合わせ面24がレーザー光の照射により発熱して、検知物質19が失活する場合があるからである。よって、図1や図2においては、第1熱可塑性樹脂基板10内の流路15に検知物質19を固定している。しかし、図3及び図4に示すようにマスク41を用いてレーザー光を照射する場合には、第2熱可塑性樹脂基板20の表面の発熱を防止することができる。そのため、第2熱可塑性樹脂基板20の表面に検知物質19を固定化しつつ、検知物質19の失活を防止することができる。よって、検知物質19の固定位置に関して自由度がある。
When the
(3)レーザー光について
基板に照射されるレーザー光は、例えば半導体レーザーを用いたレーザー発振器により生成される。ただし、発振器の種類は、波長とパワーが適切に設定できれば限定されない。
(3) About laser light The laser light irradiated to a board | substrate is produced | generated by the laser oscillator which used the semiconductor laser, for example. However, the type of the oscillator is not limited as long as the wavelength and power can be set appropriately.
また、照射するレーザー光の波長は、第1熱可塑性樹脂基板10に対する光透過性、第2熱可塑性樹脂基板20内の光吸収剤の性質、試薬貯蔵部13内の試薬の性質、流路15内の検知物質19の性質等に応じて選択する。
Further, the wavelength of the laser beam to be irradiated is such that the light transmittance with respect to the first
例えば、カーボンブラックは波長に反比例して光を吸収するため、短波長ほど効率よく光を吸収して発熱する。第1熱可塑性樹脂基板10は、約300nm〜2.5μmの範囲内の波長を有するレーザー光を透過する。また、検知物質19が高分子で構成される生体物質である場合は、レーザー光による光化学反応により分解され失活しないようにする必要がある。例えば、UV光などの短波長の光はエネルギーが高いため、これらの検知物質の共有結合を切って失活させるおそれがある。ここで、高分子を構成するC−C結合、C−N結合、C−O結合などの結合解離エネルギーは約300kJ/mol以上である。よって、検知物質19が失活しないように、波長が約400nm以上のレーザー光を選択する必要がある。以上を考慮して、照射するレーザー光の波長として例えば約400nm以上〜2.5μm以下の範囲で種々の樹脂材料に適合した波長を選択する。
For example, since carbon black absorbs light in inverse proportion to the wavelength, the shorter the wavelength, the more efficiently the light is absorbed and heat is generated. The first
なお、レーザー光の照射時間を短時間に制御することで、発生する熱を貼り合わせ面に局在化させることができる。 Note that the generated heat can be localized on the bonding surface by controlling the irradiation time of the laser light to a short time.
{作用効果}
この貼り合わせ方法によれば、基板の貼り合わせに接着剤を用いる必要がない。よって、接着剤の流出によって基板内のパターンに変形が生じるなどの基板の損傷が無く、流路15内の流体の流れが阻害されることがない。
{Function and effect}
According to this bonding method, it is not necessary to use an adhesive for bonding the substrates. Therefore, there is no damage to the substrate such as deformation of the pattern in the substrate due to the outflow of the adhesive, and the flow of fluid in the
また、第1熱可塑性樹脂基板10を透過した光が貼り合わせ面24付近に位置するカーボンブラックにより吸収されることで、貼り合わせ面24が局所的に発熱する。つまり第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20全体に熱を加えることなく、局所的な発熱により貼り合わせ面24の熱可塑性樹脂が溶融して基板同士が接着する。よって、基板全体が発熱することによる基板全体の崩れや変形、さらには第1熱可塑性樹脂基板10の流路15内に配置された検知物質19の失活を防止することができる。また、試薬貯蔵部13や流路15の側壁が溶融して検知物質19の反応を阻害することを防止することができる。
Moreover, the light which permeate | transmitted the 1st thermoplastic resin board |
また、貼り合わせの際に基板同士を押圧する必要がないため、第1熱可塑性樹脂基板10内に形成された試薬貯蔵部13や流路15などのパターンが押圧により崩れたり変形したりするのを防ぐことができる。また、押圧による基板自体の崩れや変形も防止することができる。
Further, since it is not necessary to press the substrates together at the time of bonding, the patterns such as the
<第1実施例>
前記第1実施形態例に係るチップ100の貼り合わせ方法について図5(a)、(b)を用いて説明する。図5(a)、(b)は、第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ方法を示す断面図である。第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20として、厚さ1mm、縦25mm×横25mmのポリエチレンテレフタラート(PET)を用いる。なお、第2熱可塑性樹脂基板20は、カーボンブラックを分散させたPETを用いた。PETは、融点が245℃であり、引張弾性率が421Kgf/mm2である。第1熱可塑性樹脂基板10の主面には、幅100μm、深さ200μmの流路15が形成されている。また、流体の流れを制御するために、流路15の一部に酢酸セルロールをキャスト法により塗布し、別の部分にはポリスチレンを塗布して乾燥させた。また、第1熱可塑性樹脂基板10には、図5(a)、(b)に示すように、検知物質19として流路15の一部にタンパク質と反応する抗体を固定化した。なお、検知物質19は、カーボンブラックの導入されている位置から100μm以上離隔するように、第1熱可塑性樹脂基板10内に固定化した。つまり、基板の貼り合わせの際に発生する熱の影響から保護するため、第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20の貼り合わせ面24から検知物質19を離隔させた。
<First embodiment>
A method for bonding the
具体的に貼り合わせ方法について説明する。まず、図5(a)に示すように、第1熱可塑性樹脂基板10の流路15が形成された主面を第2熱可塑性樹脂基板20に対向させる。ここで、第1熱可塑性樹脂基板10の貼り合わせ面24aと第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ面24bとを対向させる。次に、図5(b)に示すように、石英ガラス40を介して第1熱可塑性樹脂基板10の全面上から0.3MPaの加圧を行うことで、第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20を密着させた。なお、過度の加圧を行うと流路15等のパターンが崩れてしまうため、基板の強度に応じて加圧を行う。
The bonding method will be specifically described. First, as shown in FIG. 5A, the main surface of the first
次に、図5(b)に示すように、波長940μm、パワー30Wのレーザー光を石英ガラス40を介して第1熱可塑性樹脂基板10に照射した。レーザー光のスポットサイズの直径は5mm、スキャンスピードは20mm/sで照射を行った。このとき、あるポイントでの照射時間は0.25秒であった。
Next, as shown in FIG. 5 (b), the first
照射されたレーザー光によって、第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20の貼り合わせ面24の温度がPETの融点245℃になると、貼り合わせ面24が溶解して基板同士が張り合わさった。ここで、熱分布は貼り合わせ面から100μm以内の局所的な範囲に限られることを発見した。また、照射時間は0.25秒と短時間であるため貼り合わせ面に発生した熱の拡散も防止できた。そして、貼り合わせ面から100μm以上離隔した位置に検知物質19を固定化したので、貼り合わせ面に発生した熱による検知物質19の失活を防止することができた。さらに、流路15に塗布した酢酸セルロース及びポリスチレンにより、流路15内における高い流れ制御性を実現することができた。これは、流路15の有る部分に親水性高分子膜である酢酸セルロースを塗布し、別の部分に疎水性高分子であるポリスチレンを塗布することで、流路15内での流れを制御することができるからである。
When the temperature of the
<第2実施形態例>
{チップ構成}
(1)全面的な光吸収層
図6(a)は、本発明の第2実施形態例に係るチップの平面図、図6(b)は図6(a)のB−B’線における断面図、図6(c)は光吸収層の形成方法を示す断面図である。チップ100は、材質が熱可塑性樹脂である第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20を含み、各基板が貼り合わせ面24を介して互いに接着されている。
<Second Embodiment>
{Chip configuration}
(1) Entire light absorption layer FIG. 6A is a plan view of a chip according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. FIG. 6C is a cross-sectional view showing a method for forming the light absorption layer. The
第2熱可塑性樹脂基板20は、光を吸収する光吸収剤23としてカーボンブラックを含む光吸収層27を有している。ここで、光吸収層27は、図6(c)に示すように第2熱可塑性樹脂基板20の全表面に例えばカーボンブラックを含有する溶液をスピンコートすることにより形成される。第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20は、第2熱可塑性樹脂基板20の光吸収層27と第1熱可塑性樹脂基板10との貼り合わせ面24を介して互いに接着している。一方、第1熱可塑性樹脂基板10は、光を透過可能なように光吸収剤を含んでおらず、主面の一部を除去することにより形成された試薬貯蔵部13及び流路15を有している。また、流路15は、第1熱可塑性樹脂基板10に形成された溝及び第2熱可塑性樹脂基板20の主面を側壁として形成されており、測定対象物質が通過する。チップ100の所望の位置における流路15の底部には、図6(a)に示すように測定対象物質を検知するための検知物質19を固定しても良い。
The second
(2)部分的な光吸収層
上記図6(a)〜(c)では、第2熱可塑性樹脂基板20の全面に光吸収層27を設けているが、次に示すように部分的な光吸収層28を設けることもできる。図7(a)は部分的な光吸収層28を有する基板の断面図、図7(b)は部分的な光吸収層28の形成方法を示す断面図である。
(2) Partial Light Absorbing Layer In FIGS. 6A to 6C, the
部分的な光吸収層28は、図7(b)に示すように、流路15に対応する図中β部分にマスク43配置し、このマスク43を介して第2熱可塑性樹脂基板20の表面に光吸収剤23を注入することにより形成される。そして、第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20は、第2熱可塑性樹脂基板20の部分的な光吸収層28と第1熱可塑性樹脂基板10との貼り合わせ面24を介して互いに接着している。このとき、図7(a)に示すように流路15の壁面に光吸収剤23を含む光吸収層が接していない。よって、第1熱可塑性樹脂基板10の上部からレーザー光を照射した場合であっても、レーザー光は第2熱可塑性樹脂基板20のβ部分を通過する。そのため、β部分に位置する流路15の壁面が発熱して溶融しない。これにより、流路15の壁面の一部を構成する第2熱可塑性樹脂基板20の表面にも検知物質19を固定できるなど、検知物質19の固定位置に関して自由度がある。
As shown in FIG. 7B, the partial
{基板の貼り合わせ方法}
次に、図8(a)、(b)を用いて図6(a)、(b)に示すチップ100の第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ方法について説明する。図8(a)、(b)は、第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ方法を示す断面図である。
{Board bonding method}
Next, a method of bonding the first
まず、第1熱可塑性樹脂基板10の流路15が形成された主面と、第2熱可塑性樹脂基板20の光吸収層27と対向させる。このとき、光吸収層27が形成されていないβ部分と第1熱可塑性樹脂基板10の流路15とが対応するように対向させる(図8(a)参照)。そして、対向している第1熱可塑性樹脂基板10の上部からレーザー光を第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20の貼り合わせ面24に向けて照射する。(図8(b)参照)。
First, the main surface of the first
ここで、第1熱可塑性樹脂基板10を透過したレーザー光は、第2熱可塑性樹脂基板20の光吸収層27と第1熱可塑性樹脂基板10との貼り合わせ面24に到達する。これにより、光吸収層27内のカーボンブラックが熱を発生し、貼り合わせ面24の第1熱可塑性樹脂基板10及び/または第2熱可塑性樹脂基板20が溶融して互いに貼り合わされる。
Here, the laser light transmitted through the first
なお、第1実施形態例の図3に示すように、部分照射による貼り合わせを行っても良い。つまり、レーザー光を照射して基板同士の貼り合わせを行う場合に、検知物質19が固定された流路15の対応する部分に、レーザー光を遮断するマスク41を配置する。これにより、流路15に対応する光吸収層27にはレーザー光が照射されないため、溶融による流路15の変形を防止することができ、また流路15内の流体の流れが阻害されることがない。さらに、流路15を形成する光吸収層27が発熱しないため、光吸収層27上に検知物質19を固定した場合でも失活を防止することができる。よって、検知物質19の固定位置に関して自由度がある。
In addition, as shown in FIG. 3 of the first embodiment, bonding by partial irradiation may be performed. In other words, when the substrates are bonded to each other by irradiating the laser beam, the
{作用効果}
第2熱可塑性樹脂基板20の表面に光吸収層27を設けることで発熱部分を基板表面に留め、より局所的にすることができる。よって、基板全体が発熱することによる基板の変形や基板内に形成された流路などのパターンの変形をより防止することができる。また、第1熱可塑性樹脂基板10の流路15内に配置された検知物質19の熱による失活を防止することができる。さらに、試薬貯蔵部13や流路15の側壁が発熱により溶融して検知物質19の反応を阻害することを防止することができる。
{Function and effect}
By providing the
また、第2熱可塑性樹脂基板20全体が光吸収剤を含んでいる場合、レーザー光を照射する時間を短時間に設定して発熱の広がりを抑制する必要がある。しかし、第2熱可塑性樹脂基板20の表面のみに光吸収層27を設けることで、レーザー光の照射時間による制御を行うことなく発熱の広がりを抑制することができる。
Moreover, when the 2nd thermoplastic resin board |
さらに、基板表面に光吸収層27を設けるため、カーボンブラックなどの光吸収剤の量を少量に抑えることができる。
Furthermore, since the
また、第1実施形態例と同様に次のような効果を得ることができる。第2実施形態例の貼り合わせ方法によれば、接着剤の流出による基板内のパターンの変形や、流路15内の流体の流れが阻害されることがない。さらに、貼り合わせの際に基板同士を強く押圧する必要がないため、押圧による基板内のパターンや基板自体の崩れ及び変形なども防止することができる。
In addition, the following effects can be obtained as in the first embodiment. According to the bonding method of the second embodiment, the deformation of the pattern in the substrate due to the outflow of the adhesive and the flow of the fluid in the
<第3実施形態例>
{チップ構成}
図9(a)は、本発明の第3実施形態例に係るチップの平面図、図9(b)は図9(a)のC−C’線における断面図である。チップ100は、材質が熱可塑性樹脂である第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の間に光吸収基板29が挟持されている。ここでは、光吸収基板29として、光吸収剤23としてカーボンブラックを含む熱可塑性エラストマーを用いる。熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン系、オレフィン系、塩化ビニル系、ウレタン系、エステル系、アミド系等の重合材料である。
<Third Embodiment>
{Chip configuration}
FIG. 9A is a plan view of a chip according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 9A. In the
第1及び第2第1熱可塑性樹脂基板10、20は、光を透過可能なように光吸収剤を含んでいない。また、第1熱可塑性樹脂基板10には、主面の一部を除去することにより試薬貯蔵部13及び流路15が形成されている。また、流路15は、第1熱可塑性樹脂基板10に形成された溝及び光吸収基板29の主面を側壁として形成されており、測定対象物質が通過する。チップ100の所望の位置における流路15の底部には、図9(a)に示すように測定対象物質を検知するための検知物質19を固定しても良い。検知物質19や試薬は、例えばペルオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールエステラーゼ等の酵素、蛋白質、抗原、抗体、細菌、酵母、微生物等の生体物質及び化学物質等である。
The 1st and 2nd 1st thermoplastic resin board |
{基板の貼り合わせ方法}
次に、図10(a)〜(d)を用いて図9(a)、(b)に示すチップ100の光吸収基板29を介した第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ方法について説明する。図10(a)〜(d)は、光吸収基板29を介した第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の貼り合わせ方法を示す断面図である。
{Board bonding method}
Next, the first
まず、第2熱可塑性樹脂基板20及び光吸収基板29を対向させる。このとき、対向面には接着剤21が塗布されている(図10(a)参照)。そして、光吸収基板29の上部からホーン45により押圧し、第2熱可塑性樹脂基板20及び光吸収基板29を貼り付ける(図10(b)参照)。さらに、第1熱可塑性樹脂基板10の流路15が形成された主面を光吸収基板29に対向させる。ここで、第1熱可塑性樹脂基板10の貼り合わせ面24aと光吸収基板29の貼り合わせ面24bとを対向させる(図10(c)参照)。そして第1熱可塑性樹脂基板10の上部からレーザー光を第1及び第2熱可塑性樹脂基板10及び光吸収基板29の貼り合わせ面24(貼り合わせ面24a及び貼り合わせ面24b)に向けて照射する。(図10(d)参照)。
First, the second
ここで、第1熱可塑性樹脂基板10はカーボンブラックを含んでおらず、照射されたレーザー光は第1熱可塑性樹脂基板10に透過する。また、第1熱可塑性樹脂基板10を透過したレーザー光は、カーボンブラックを含む光吸収基板29と第1熱可塑性樹脂基板10との貼り合わせ面24に到達する。これにより、光吸収基板29内のカーボンブラックが熱を発生し、貼り合わせ面24の第1熱可塑性樹脂基板10及び/または光吸収基板29が溶融して互いに貼り合わされる。
Here, the first
{作用効果}
上述の光吸収基板29は、熱可塑性エラストマーに限定されず、例えば基板と同じ材質の熱可塑性樹脂であっても良い。ただし、光吸収基板29を熱可塑性エラストマーで形成すると、水密性や気密性を高めることができる。これは、熱可塑性エラストマーが熱可塑性とともにゴム弾性の性質を有するため、第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20の密着性を高めることができるからである。特に、チップ面積が大きい場合であっても水密性や気密性を保つことができる。
{Function and effect}
The
さらに、第3実施形態例では、第1実施形態例と同様に次のような効果を得ることができる。接着剤の流出による基板内のパターンの変形や、流路15内の流体の流れが阻害されることがない。さらに、貼り合わせの際に基板同士を強く押圧する必要がないため、押圧による基板内のパターンや基板自体の崩れ及び変形なども防止することができる。
Furthermore, in the third embodiment, the following effects can be obtained as in the first embodiment. The deformation of the pattern in the substrate due to the outflow of the adhesive and the flow of the fluid in the
<第4実施形態例>
図11(a)は、本発明の第4実施形態例に係るチップ100の平面図、図11(b)は図11(a)のE−E’線における断面図である。
<Example of Fourth Embodiment>
FIG. 11A is a plan view of a
チップ100は、第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20の間に光吸収基板29が挟持されている。ここで、第1熱可塑性樹脂基板10及び第2熱可塑性樹脂基板20は、材質が熱可塑性樹脂である。また、光吸収基板29は、光吸収剤23としてカーボンブラックを含む熱可塑性エラストマーである。
In the
第1熱可塑性樹脂基板10の主面には、第1開口部80a、第2開口部80b、第1開口部80aと第2開口部80bとを接続する第1流路70及び第2開口部80bとチップ100外部とを接続する第2流路75が設けられている。また、第2熱可塑性樹脂基板20には、チップ100外部又は内部への圧力が印加される第3流路90が設けられている。図11(b)に示すように、第3流路90が第2熱可塑性樹脂基板20の主面において開口する部分は、第1熱可塑性樹脂基板10の第1流路70と対応している。
The main surface of the first
チップ100は、レーザー光の照射により次のように形成されている。第1熱可塑性樹脂基板10はカーボンブラックを含んでおらず、照射されたレーザー光は第1熱可塑性樹脂基板10に透過する。また、第1熱可塑性樹脂基板10を透過したレーザー光は、カーボンブラックを含む光吸収基板29と第1熱可塑性樹脂基板10との貼り合わせ面24に到達する。これにより、光吸収基板29内のカーボンブラックが熱を発生し、貼り合わせ面24の第1熱可塑性樹脂基板10及び/または光吸収基板29が溶融して互いに貼り合わされる。よって、第1、第2開口部80a、80b、第1、第2及び第3流路70、75、90等のパターン崩れ等を防止できる。また、光吸収基板29は、熱可塑性とともにゴム弾性の性質を有するため、第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20の密着性を高め、水密性や気密性を高めることができる。
The
図12(a)及び(b)は、チップ100外部から内部への圧力が印加されるチップ100の動きを説明する説明図、図12(c)は、チップ100内部から外部への圧力が印加されるチップ100の動きを説明する説明図である。図12(a)に示すように、第3流路90にチップ100外部から内部への圧力を印加すると、第3流路90の第2熱可塑性樹脂基板20の主面において開口する部分の光吸収基板29が圧力を受ける。このとき、光吸収基板29は、第1開口部80aと第2開口部80bとを接続する第1流路70の通路が狭くなるように伸張する。よって、第1、第2開口部80a、80b内の流体が第2流路75を介してチップ100外部に導出される(図12(a)参照)。次に、さらに第3流路90にチップ100外部から内部への圧力を印加すると、光吸収基板29が第1流路70を塞ぐように伸張する。よって、第1開口部80a及び第2開口部80b間の流体の流れが停止する(図12(b)参照)。
12A and 12B are explanatory diagrams for explaining the movement of the
次に、図12(c)に示すように、第3流路90にチップ100内部から外部への圧力を印加すると、光吸収基板29は、第2熱可塑性樹脂基板20の方へ引っ張られるように伸張する。よって、例えば第2流路75を介して流体をチップ100内部に取り込む。このように、ゴム弾性を有する光吸収基板29は、第1開口部80a及び第2開口部80bの開閉を行うバルブやポンプとして用いることができる。
Next, as shown in FIG. 12C, when pressure is applied to the
<その他の実施形態例>
(1)
上記において、貼り合わせる基板同士の融点を同程度にすると、基板同士の貼り合わせ面付近の光吸収剤に光が照射されることで両基板の貼り合わせ面がほぼ同時に溶融し基板同士が接着し易い。
<Other embodiment examples>
(1)
In the above, if the melting points of the substrates to be bonded are set to the same level, the light absorbing agent in the vicinity of the bonding surfaces of the substrates is irradiated with light, so that the bonding surfaces of both substrates are melted almost simultaneously and the substrates are bonded to each other. easy.
(2)
上記では、光吸収剤としてカーボンブラックを用いているが、その他の色の色素であっても良い。また、測定対象物質ごとに異なる色を有する色素を用いると、測定者は測定に用いるチップを容易に確認することができ好ましい。例えばグルコースやコレステロールなど種々の測定対象物質を測定する際に、チップの取り違えを防止することができる。
(2)
In the above, carbon black is used as the light absorber, but other color pigments may be used. In addition, it is preferable to use a dye having a different color for each substance to be measured because the measurer can easily confirm the chip used for the measurement. For example, when measuring various measurement target substances such as glucose and cholesterol, it is possible to prevent the chip from being mixed up.
(3)
上述において、基板内に形成された試薬貯蔵部13や流路15には、その内部を通過する流体の性質、貯蔵される試薬の性質、固定される検知物質19の性質などに応じてその表面に高分子膜を配置しても良い。例えば、粘度が約4〜15である血液を測定対象物質とし、チップ内部の試薬等の粘度が1であるとする。このように粘度が大きく異なる溶液を1つのチップ内で混合、反応、検出する場合には、流体の制御が難しい。例えば、粘性が高い溶液や表面張力が大きい溶液は、その粘性により溶液が停滞したり、表面張力により溶液がはじかれて流れ難くなるおそれがある。一方、粘性が小さい溶液は、流路15内を抵抗を受けることなく流れる。このように、粘度が異なると混合や反応が不完全となり、正確な検査対象物質の検出が困難である。そこで、流路等のある部分の表面に親水性処理を施し、別の部分の表面に疎水性処理を施して流路内の流体を制御する。親水性高分子膜としては、例えば酢酸セルロース、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)等が挙げられる。疎水性高分子としては、例えばポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、テフロン(登録商標)、シリコン等が挙げられる。
(3)
In the above description, the surface of the
(4)
上述において、検知物質を光吸収物質の導入位置から100μm以上離隔して固定すると好ましい。光吸収物質は、照射された光を吸収して発熱する。この光吸収物質から所定の距離分だけ離隔して検知物質を配置することで、基板貼り合わせ時の発熱による検知物質の失活を防ぐことができる。
(4)
In the above, it is preferable that the detection substance is fixed at a distance of 100 μm or more from the position where the light absorbing substance is introduced. The light absorbing material generates heat by absorbing the irradiated light. By disposing the detection material at a predetermined distance from the light absorption material, it is possible to prevent the detection material from being deactivated due to heat generation when the substrates are bonded together.
(5)
上記では、コヒーレント光であるレーザー光を用いて第1及び第2熱可塑性樹脂基板10、20の貼り合わせ面にレーザー光を照射しているが、貼り合わせ面に光を照射することができれば良くレーザー光に限定されない。
(5)
In the above, laser light is applied to the bonding surfaces of the first and second
(6)
上記では、貼り合わせる両基板をともに熱可塑性樹脂で形成したが、少なくとも一方が熱可塑性樹脂で有れば良い。例えば、一方が熱可塑性樹脂基板で、もう一方が金属、ガラスなどであっても良い。このとき、金属やガラスなどと比較して加工が容易な熱可塑性樹脂基板に試薬貯蔵部や流路などのパターンを形成すると好ましい。
(6)
In the above, both the substrates to be bonded are formed of the thermoplastic resin, but at least one of the substrates may be made of the thermoplastic resin. For example, one may be a thermoplastic resin substrate and the other may be a metal, glass, or the like. At this time, it is preferable to form a pattern such as a reagent reservoir or a flow path on a thermoplastic resin substrate that is easier to process than metal or glass.
(7)
上記では第1熱可塑性樹脂基板10に流路15を形成しているが、第2熱可塑性樹脂基板20に流路を形成しても良い。また、第1熱可塑性樹脂基板10内に形成した溝と第2熱可塑性樹脂基板20内に形成した溝とを組み合わせることにより流路15を形成しても良い。
(7)
In the above description, the
(8)
上記第1実施形態例の第2熱可塑性樹脂基板20はカーボンブラックを練り込んで形成されているが、第2熱可塑性樹脂基板20のカーボンブラックの含有量は、0.01体積%以上、0.025体積%以下であるのが好ましい。
(8)
The second
上述の通り、図2の流路15等には、試料である血液や試薬などの溶液が導入され、生化学反応が行われる。流路15の一部は、第2熱可塑性樹脂基板20により形成されており、流路15に導入された溶液と第2熱可塑性樹脂基板20とは接触する。このとき、光吸収物質としてのカーボンブラックが第2熱可塑性樹脂基板20に過剰に含有されていると、カーボンブラックが第2熱可塑性樹脂基板20から流路15内の溶液中に溶出してしまう。例えば、従来、カーボンブラックの含有量は、0.05体積%以上、0.1体積%以下の範囲内であるが、この範囲では含有量が多く、カーボンブラックは第2熱可塑性樹脂基板20から流路15内の溶液中に溶出する。そのため、溶出したカーボンブラックにより、流路15内での生化学反応等が妨害される可能性がある。また、溶液が導入された流路15に光を照射し、通過した透過光の強度、透過光のスペクトル、散乱光の強度を測定するなどの分光法を用いる場合、流路15に溶出したカーボンブラックが透過光を吸収するなど阻害物質として働く。よって、生化学反応等により生成された生成物の定量など試料の定量が正確に行えなくなる。一方、第2熱可塑性樹脂基板20におけるカーボンブラックの含有量が少ない場合には、光吸収が十分に行われず基板の貼り合わせが不十分となる。また、色素としてのカーボンブラックの含有量が少ないために基板に色むらが発生し、これによっても基板の貼り合わせが不十分となる。
As described above, a solution such as blood or a reagent as a sample is introduced into the
図13は、カーボンブラックの含有量及び基板の製造方法を変えた場合において、製造されたそれぞれの基板での光の吸収特性を示す実験結果である。ここで、基板としては、射出成形により形成したカーボンブラックの含有量0.0125体積%、0.016体積%、0.025体積%、0.05体積%の基板と、押し出し成形により形成したカーボンブラックの含有量0.05体積%の基板とを準備した。そして、これらの基板を純粋に浸漬した後、紫外線分光測定器にてカーボンブラックの溶出の度合いを検出した。カーボンブラックは、波長270nm付近の光を特異的に吸収するため、溶出したカーボンブラックの存在を確認できる。図13に示すように、従来のカーボンブラックの含有量0.05体積%では、最も吸光度が最も大きくカーボンブラックの溶出が最も著しいことが分かる。しかし、本発明のように含有量を0.025体積%以下とすることで、カーボンブラックの溶出が抑制されていることが分かる。 FIG. 13 is an experimental result showing the light absorption characteristics of each manufactured substrate when the carbon black content and the substrate manufacturing method are changed. Here, as a substrate, carbon black content 0.0125 vol%, 0.016 vol%, 0.025 vol%, 0.05 vol% formed by injection molding and carbon formed by extrusion molding are used. A substrate having a black content of 0.05% by volume was prepared. And after immersing these substrates purely, the elution degree of carbon black was detected with the ultraviolet spectrometer. Since carbon black specifically absorbs light having a wavelength of about 270 nm, the presence of eluted carbon black can be confirmed. As shown in FIG. 13, it can be seen that the conventional carbon black content of 0.05% by volume has the highest absorbance and the most remarkable elution of carbon black. However, it can be seen that elution of carbon black is suppressed by setting the content to 0.025% by volume or less as in the present invention.
本発明のように、第2熱可塑性樹脂基板20におけるカーボンブラックの含有量を0.025体積%以下にすれば、カーボンブラックの溶液への溶出を抑制することができる。よって、流路15内の溶液中において生化学反応を正常に行わせることができ、また試料等を正確に定量することができる。また、カーボンブラックの含有量を0.01体積%以上にすれば、基板に色むらを発生させることなく、基板同士の貼り合わせ強度を十分に確保できる。なお、射出成形は基板の成形に一般的に用いられる簡単な製造方法であるため、前述の含有量の場合に射出成形に適していることは、カーボンブラックを含有する基板の生産性や生産コスト面に優れる。このように、カーボンブラックの含有量を前述の範囲とすることで、カーボンブラックの特性を活かしつつ、効率良く利用することができる。
If the carbon black content in the second
なお、前述のようなカーボンブラックの含有量は、第2実施形態例のカーボンブラックを含む光吸収層27及び部分的な光吸収層28や、第3及び第4実施形態例の光吸収基板29等にも適用可能である。
The content of carbon black as described above is the same as the
(9)
第1実施形態例においては、第1熱可塑性樹脂基板10と第2熱可塑性樹脂基板20との間の浮き上がりを防止するために、図5(b)等に示すように、平坦性及び剛性に優れる石英ガラス40を介して第1熱可塑性樹脂基板10上を均一に加圧している。ここで、第1熱可塑性樹脂基板10と石英ガラス40との間に、凹凸表面を有する透明板を介在させると好ましい。
(9)
In the first embodiment, in order to prevent the floating between the first
ここで、第1熱可塑性樹脂基板10は樹脂であるため、石英ガラス40よりも比較的その表面が凹凸を有するように粗く形成されている。一方で、前述のように石英ガラス40の表面は、平坦であり平滑に形成されている。よって、第1熱可塑性樹脂基板10と石英ガラス40とを接触させると、第1熱可塑性樹脂基板10の凹凸が吸盤の役割を果たし、石英ガラス40が第1熱可塑性樹脂基板10に吸着してしまう。そして、一旦、真空状態となって吸着すると、石英ガラス40を第1熱可塑性樹脂基板から取り外せなくなり、チップを加圧装置の外へ取り出せなくなる。また、石英ガラス40を強い力で引っ張り、第1熱可塑性樹脂基板10から剥がすと、第1熱可塑性樹脂基板10と第2熱可塑性樹脂基板20との接着が剥がれてしまう場合がある。特に、表面改質や表面コートなどの表面処理、その他洗浄や殺菌のために、第1熱可塑性樹脂基板10に溶剤処理を施した場合には、第1熱可塑性樹脂基板10の表面が弾性を有するように形成され、上述のような問題が顕著となる。
Here, since the 1st thermoplastic resin board |
図14は、第1熱可塑性樹脂基板10と石英ガラス40との間に、凹凸表面を有する透明板を介在させた場合の製造工程を示す説明図である。図14に示すように、第1熱可塑性樹脂基板10と石英ガラス40との間に、凹凸表面を有する透明板50を介在させることで、第1熱可塑性樹脂基板10と凹凸表面を有する透明板50との吸着を防ぐことができる。これは、透明板50の表面が凹凸を有して粗く形成されており、また透明板50に接する第1熱可塑性樹脂基板10の表面もまた粗く形成されているため、前述のような吸着が生じないためである。これにより、第1熱可塑性樹脂基板10と石英ガラス40との吸着を防止することができる。
FIG. 14 is an explanatory view showing a manufacturing process when a transparent plate having an uneven surface is interposed between the first
また、凹凸表面を有する透明板50としては、例えばPMMA、APO(非晶質ポリオレフィン)、ポリカーボネート、ポリ4メチルペンテン−1等を使用可能である。また、厚みのある透明板50ではなく、これらの材料を、透明ポリアミド(ナイロン)のようなシート状薄膜に加工して用いても良い。
Further, as the
また、加圧時に、基板どうしの貼り合わせ面に圧力を均一にかけるためには、剛性が大きな石英ガラス40と微少な凹凸を有する透明板50とを組み合わせるのが最適である。微少な凹凸とは、例えば約0.1μm〜約1.0μm以上の凹凸を言う。なお、石英ガラス40と透明板50との組み合わせの代わりに、剛性が大きな透明樹脂板を用いても良い。
In order to apply pressure uniformly to the bonding surfaces of the substrates during pressing, it is optimal to combine the
さらに、第1熱可塑性樹脂基板10との接触面側にフッ素樹脂やシリコン樹脂などの透明樹脂膜がコーティングされた石英ガラス40を用いても同様の効果を得ることができる。
Further, the same effect can be obtained even if
また、上記では第1熱可塑性樹脂基板10と接触する側に凹凸を有する透明板50を配置しているが、第2熱可塑性樹脂基板20と加圧装置との接触面にも透明板50を設けても良いし、両方に設けても良い。
Moreover, although the
なお、透明板50の凹凸の大きさと第1熱可塑性樹脂基板10の凹凸の大きさの組み合わせとしては、透明板50と第1熱可塑性樹脂基板10とが互いに吸着しない程度の組み合わせであれば限定されない。
In addition, as a combination of the unevenness | corrugation magnitude | size of the
本発明を用いて貼り合わせが行われた熱可塑性樹脂基板は、熱による基板の崩れや変形を防止することができる。よって、DNA、酵素、蛋白質、抗原、後退、ウィルス及び細胞等の生体物資及び化学物質を測定するために基板内部に流路や試薬貯蔵部などが形成されるバイオチップ及びマイクロ化学チップなどに適用可能である。 The thermoplastic resin substrate bonded using the present invention can prevent the substrate from being deformed or deformed by heat. Therefore, it can be applied to biochips and microchemical chips where channels, reagent storages, etc. are formed inside the substrate to measure biological materials and chemicals such as DNA, enzymes, proteins, antigens, retreats, viruses and cells. Is possible.
10:第1熱可塑性樹脂基板
15:流路
19:検知物質
20:第2熱可塑性樹脂基板
23:光吸収剤
27:光吸収層
28:部分的な光吸収層
29:光吸収基板
10: first thermoplastic resin substrate 15: flow path 19: sensing substance 20: second thermoplastic resin substrate 23: light absorber 27: light absorption layer 28: partial light absorption layer 29: light absorption substrate
Claims (18)
前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の主体を、光を透過する光透過性材質で形成するステップと、
前記第1基板及び前記第2基板の貼り合わせ面のうち少なくとも一部を、光を吸収する光吸収物質を含む熱可塑性樹脂で形成するステップと、
前記光を透過する基板を介して前記貼り合わせ面の光吸収物質に光を照射することにより、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるステップと、
を含む貼り合わせ方法。 A method for bonding a first substrate and a second substrate,
Forming at least one main body of the first substrate and the second substrate with a light-transmitting material that transmits light;
Forming at least a part of the bonding surfaces of the first substrate and the second substrate with a thermoplastic resin containing a light absorbing material that absorbs light;
Bonding the first substrate and the second substrate by irradiating light to the light-absorbing material on the bonding surface through the light-transmitting substrate;
Bonding method including.
前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の主体を、光を透過する光透過性材質で形成するステップと、
前記第1基板及び前記第2基板の貼り合わせ面のうち少なくとも一部を、光を吸収する光吸収物質を含む熱可塑性樹脂で形成するステップと、
前記第1基板及び/または前記第2基板の主面に流路を形成するステップと、
前記流路を覆うように前記第1基板と前記第2基板とを対向させ、前記光を透過する基板を介して前記貼り合わせ面の光吸収物質に光を照射することにより、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるステップと、
を含むチップの形成方法。 A method of forming a chip formed by bonding a first substrate and a second substrate,
Forming at least one main body of the first substrate and the second substrate with a light-transmitting material that transmits light;
Forming at least a part of the bonding surfaces of the first substrate and the second substrate with a thermoplastic resin containing a light absorbing material that absorbs light;
Forming a flow path on a main surface of the first substrate and / or the second substrate;
The first substrate and the second substrate are made to face each other so as to cover the flow path, and light is irradiated to the light-absorbing substance on the bonding surface through the substrate that transmits the light, thereby the first substrate. Bonding the second substrate to the second substrate;
A method of forming a chip including:
前記第1基板及び前記第2基板の少なくともいずれかにおける、前記貼り合わせ面と異なる主面が、凹凸の表面を有する透明板を介して透明ガラス板から加圧を受けることにより、前記第1基板と前記第2基板とが貼り合わせされる、請求項5に記載のチップの形成方法。 In the step of bonding the first substrate and the second substrate,
A main surface different from the bonding surface in at least one of the first substrate and the second substrate is pressurized from a transparent glass plate through a transparent plate having an uneven surface, whereby the first substrate The chip formation method according to claim 5, wherein the second substrate is bonded to the second substrate.
前記第1基板及び前記第2基板の少なくともいずれかにおける、前記貼り合わせ面と異なる主面が、透明ガラス板から加圧を受けることにより、前記第1基板と前記第2基板とが貼り合わされており、
前記貼り合わせ面と異なる主面と接する前記透明ガラス板の主面に、透明樹脂膜が形成されている、請求項5に記載のチップの形成方法。 In the step of bonding the first substrate and the second substrate,
A main surface different from the bonding surface in at least one of the first substrate and the second substrate receives pressure from a transparent glass plate, whereby the first substrate and the second substrate are bonded to each other. And
The method for forming a chip according to claim 5, wherein a transparent resin film is formed on a main surface of the transparent glass plate in contact with a main surface different from the bonding surface.
前記第1基板と対向して貼り合わされている第2基板と、
前記第1基板及び/または前記第2基板の主面に形成されている流路とを含み、
前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の主体が光を透過する光透過性材質であり、
前記第1基板及び前記第2基板の貼り合わせ面のうち少なくとも一部を、光を吸収する光吸収物質を含み、
前記流路を覆うように対向している前記第1基板又は第2基板の貼り合わせ面が、前記光を透過する基板を介して前記貼り合わせ面の光吸収物質に光を照射することにより貼り合わされているチップ。 A first substrate formed of a thermoplastic resin;
A second substrate bonded to face the first substrate;
A flow path formed in the main surface of the first substrate and / or the second substrate,
The main body of at least one of the first substrate and the second substrate is a light transmissive material that transmits light,
At least a part of the bonding surface of the first substrate and the second substrate includes a light absorbing material that absorbs light,
The bonding surface of the first substrate or the second substrate facing to cover the flow path is bonded by irradiating light to the light-absorbing substance on the bonding surface through the substrate that transmits the light. Matched chips.
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