專利名稱:微芯片及微芯片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有流路的微芯片及微芯片的制造方法。
背景技術(shù):
利用微細(xì)加工技術(shù)在硅基板和玻璃基板上形成微細(xì)的流路用槽、對(duì)該基板接合平 板狀的封閉部件形成流路和回路、由此在微小空間進(jìn)行核酸、蛋白質(zhì)、血液等液體試料的化 學(xué)反應(yīng)、分離、分析等的微分析芯片,或被稱之為μ TAS(Micro Total Analysis Systems) 的裝置,已得到實(shí)用化。這種微芯片的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少樣本和試藥的使用量或廢液排出 量,實(shí)現(xiàn)省空間能攜帶的低成本系統(tǒng)。另外,為了降低制造成本,探討用樹(shù)脂微分析芯片基板和封閉部件來(lái)制造。作為接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂封閉部件的方法,已經(jīng)知道有利用粘結(jié)劑的方法,還有 用溶劑熔融樹(shù)脂表面進(jìn)行接合的方法,還有利用超聲波熔接的方法,還有利用激光熔接的 方法,以及利用熱熔接的方法等。但是,接合平板狀的封閉部件形成流路時(shí),基材及封閉部 件的形狀稍微有一點(diǎn)變形和翹曲的話就難以形成均一的流路,尤其作為要求高精度的微分 析芯片,有時(shí)成為問(wèn)題。對(duì)此,有探討在形成了微細(xì)流路用槽的樹(shù)脂基板上接合樹(shù)脂薄膜的微芯片。這種 微芯片用樹(shù)脂基板和接合到樹(shù)脂基板表面上的樹(shù)脂薄膜制作,其中在樹(shù)脂基板表面上形成 了流路用槽,并形成了設(shè)在流路用槽終端等的貫通孔(試藥導(dǎo)入、排出孔,有時(shí)稱之謂電位 阱)。作為接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜的方法,與上述由樹(shù)脂基板和平板狀封閉部件構(gòu)成 的微分析芯片的情況相同,可以舉出利用粘結(jié)劑的方法、用溶劑熔融樹(shù)脂表面進(jìn)行接合的 方法、利用超聲波熔接的方法、利用激光熔接的方法、用平板狀或輥狀加壓裝置利用熱熔接 的方法等。其中,尤其是熱熔解能夠以低成本實(shí)施,所以適合作為以大量生產(chǎn)為前提的接合 方法。作為這種微芯片,被提案的有在聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂基板上熱熔接同 樣是丙烯類(lèi)樹(shù)脂薄膜的微芯片(例如專利文獻(xiàn)1)。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2000-310613號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明欲解決的課題用與上述專利文獻(xiàn)中記載的內(nèi)容相同的方法,用熱壓機(jī)熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄 膜,接合后觀察微芯片,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在微細(xì)流路附近的接合面上有氣泡混入。為了防止氣泡混入,探討了用熱覆膜機(jī)熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜。此時(shí),在形成 了微細(xì)流路的樹(shù)脂基板表面上覆合樹(shù)脂薄膜,放到平板上,用熱輥熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜。接合后發(fā)現(xiàn),微芯片上產(chǎn)生沿著輥圓周方向的翹曲。發(fā)明者經(jīng)探討發(fā)現(xiàn),接合后微芯片翹曲的主要原因是作用在樹(shù)脂基板及樹(shù)脂薄膜上的溫度及壓力。與溫度有關(guān)的主要原因如下。加熱樹(shù)脂基板側(cè)和樹(shù)脂薄膜側(cè)兩側(cè)或單側(cè)時(shí),由于 加熱溫度不同而微芯片內(nèi)出現(xiàn)溫度梯度,發(fā)生熱應(yīng)變,微芯片翹曲。此時(shí),即使進(jìn)行冷卻翹 曲也幾乎不會(huì)消失。即使使兩側(cè)的加熱溫度相同,也由于存在樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜的熱膨 脹率差、熱傳導(dǎo)率差、熱容量差,所以難以均勻加熱樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜,成為微芯片翹曲 的原因。再則,為了保持精密轉(zhuǎn)印的微細(xì)流路的形狀,有時(shí)不得不主要加熱樹(shù)脂薄膜一側(cè)進(jìn) 行接合,難以抑制發(fā)生翹曲。與壓力有關(guān)的主要原因如下。熱接合時(shí),支撐樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜,并且為了使它 們密貼、脫泡而施加壓力,微芯片內(nèi)的壓力分布也是翹曲的原因。最理想的是從樹(shù)脂基板一 側(cè)和樹(shù)脂薄膜一側(cè)施加均等的壓力。因?yàn)閴毫€由于樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜的彈性率、彎曲 強(qiáng)度、表面硬度而變化,所以,只要能夠適當(dāng)選擇樹(shù)脂基板、樹(shù)脂薄膜的材質(zhì)、尺寸便可,但 是,適合于用微芯片進(jìn)行分析的材質(zhì)、尺寸,與適合于接合的并不一定一致,所以,施加均等 的壓力、即抑制翹曲有所困難。作為施加壓力的方式,可以舉出(1)從樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜兩側(cè)用輥夾持并使 輥旋轉(zhuǎn)的方式;(2)使樹(shù)脂薄膜一側(cè)為輥、樹(shù)脂基板一側(cè)為支撐它的平板、使輥在平板上邊 推壓邊旋轉(zhuǎn)的方式;(3)從樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜兩側(cè)用平行的板夾持的施壓方式等。用輥夾持并使輥旋轉(zhuǎn)的方式(1)是接合樹(shù)脂薄膜與樹(shù)脂薄膜的非常有效的方式, 但本發(fā)明的樹(shù)脂基板因?yàn)槭亲⑸涑尚推匪圆荒芟駱?shù)脂薄膜那樣連續(xù)供給,因此,難以在 二輥之間放置樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜且使二輥加壓中心的軸不錯(cuò)位地進(jìn)行接合。樹(shù)脂基板和 樹(shù)脂薄膜有錯(cuò)位的話會(huì)引起皺紋和混入氣泡,輥中心軸錯(cuò)開(kāi)的話施壓不均,所以樹(shù)脂基板 出現(xiàn)翹曲。用輥在平面上邊推壓邊旋轉(zhuǎn)的方式(2)與方式(1)不同,雖然能夠在平板上容易 地固定樹(shù)脂基板,但輥接觸樹(shù)脂薄膜的接觸面是線狀的,而平板接觸樹(shù)脂基板的接觸面是 面狀的,所以施壓不均勻,導(dǎo)致樹(shù)脂基板的翹曲。施壓方式(3)的優(yōu)點(diǎn)在于容易均勻加壓。但是不像用輥的方式⑴和⑵那樣 能夠捋樹(shù)脂薄膜邊排出氣泡邊接合,因?yàn)闃?shù)脂基板的接合面與樹(shù)脂薄膜的被接合面直接貼 合,所以容易混入氣泡。另外,為了排出氣泡需要相當(dāng)大的壓力,會(huì)不能保持被精密轉(zhuǎn)印的 微細(xì)流路的形狀。并且,因?yàn)槭蛊桨迮c樹(shù)脂薄膜密貼,還使平板與樹(shù)脂基板密貼,所以容易 粘住,從平板剝下微芯片時(shí),微芯片不充分冷卻的話微芯片將變形,也有問(wèn)題。如上所述,選擇方式(1) (3)的任何一種方式都難以制作沒(méi)有翹曲的良好的微芯片。微芯片的翹曲存在以下3個(gè)問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題是微芯片的產(chǎn)品外觀質(zhì)量不佳。第 二個(gè)問(wèn)題是將微芯片設(shè)置到分析裝置中時(shí)定位精度下降。精度降低帶來(lái)分析精度降低。微 芯片的檢測(cè)一般是在數(shù)十微米的微細(xì)流路中進(jìn)行的,所以微芯片設(shè)置到分析裝置時(shí)定位很重要。第三個(gè)問(wèn)題是產(chǎn)生熱傳導(dǎo)不均勻及熱傳導(dǎo)低下。熱傳導(dǎo)不均勻及低下導(dǎo)致分析精 度下降。進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)有時(shí)一起加熱冷卻微芯片。為了有效地進(jìn)行加熱冷卻,優(yōu)選微芯片完全接觸加熱源冷卻源。尤其像電泳那樣施加高電壓進(jìn)行分析時(shí),為了不使微細(xì)流路內(nèi) 的液體和分析對(duì)象物加熱沸騰,必須用水冷套和珀?duì)柼鋮s。微芯片翹曲的容許量如下。翹曲的容許量根據(jù)微芯片的尺寸和微芯片的使用條件 等各不相同,不能一概而論,但是,翹曲角度在5毫弧度以內(nèi)的話只要牢靠地按住微芯片便 能夠使用,而在2毫弧度以內(nèi)的話則不按住微芯片也能夠使用。當(dāng)然優(yōu)選沒(méi)有翹曲。為了抑制翹曲,使用具有用來(lái)固定樹(shù)脂基板的爪部的夾具,在用輥熱接合樹(shù)脂基 板和樹(shù)脂薄膜時(shí),用爪部按住樹(shù)脂基板的4角進(jìn)行加熱熔接,結(jié)果發(fā)現(xiàn)翹曲是被抑制了,但 在包括爪部按住的樹(shù)脂基板4角的周邊部上樹(shù)脂薄膜沒(méi)能接合,或樹(shù)脂薄膜的接合強(qiáng)度不 充分,又出現(xiàn)問(wèn)題。本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題,目的在于提供一種微芯片及微芯片的制造方法,在用 輥熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí)能夠抑制微芯片的翹曲。用來(lái)解決課題的手段為了解決上述課題,第1項(xiàng)記載的發(fā)明是一種微芯片,該微芯片備有樹(shù)脂基板, 其具有形成了流路用槽的第1表面和所述第1表面反面的第2表面;接合在所述第1表面 上的樹(shù)脂薄膜;微芯片的特征在于,從垂直于所述第1表面的方向看到的所述樹(shù)脂基板的 投影面積,大于所述樹(shù)脂基板的所述第1表面的面積。第2項(xiàng)記載的發(fā)明,是第1項(xiàng)中記載的微芯片,其特征在于,所述樹(shù)脂基板具有所 述第2表面的面積大于所述第1表面的面積的錘臺(tái)形狀。第3項(xiàng)記載的發(fā)明,是第1項(xiàng)中記載的微芯片,其特征在于,具有突出部,其被設(shè)在所述第1表面和所述第2表面之間的所述樹(shù)脂基板的側(cè)壁 上,相對(duì)所述第1表面的周緣向外突出,所述突出部被設(shè)在所述側(cè)壁上的所述第2表面一側(cè)的位置上。第4項(xiàng)記載的發(fā)明,是第1項(xiàng)中記載的微芯片,其特征在于,具有突出部,其被設(shè)在所述第1表面和所述第2表面之間的所述樹(shù)脂基板的側(cè)壁 上,相對(duì)所述第1表面的周緣向外突出,所述突出部被設(shè)在所述側(cè)壁上的所述第1表面和所述第2表面之中間的位置上。第5項(xiàng)記載的發(fā)明,是第3項(xiàng)或第4項(xiàng)中記載的微芯片,其特征在于,所述突出部 的板厚在0. 5mm以上,且比所述樹(shù)脂基板的板厚薄。第6項(xiàng)記載的發(fā)明,是第3項(xiàng)至第5項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的微芯片,其特征在于, 所述突出部是通過(guò)注射成型與所述樹(shù)脂基板本體一體形成的。第7項(xiàng)記載的發(fā)明,是一種微芯片的制造方法,微芯片備有樹(shù)脂基板,其具有形 成了流路用槽的第1表面和所述第1表面反面的第2表面,呈從垂直于所述第1表面的方向 看到的投影面積大于所述第1表面的面積之形狀;接合在所述第1表面上的樹(shù)脂薄膜;微 芯片制造方法的特征在于,包括固定工序,用夾具固定所述樹(shù)脂基板的側(cè)壁;接合工序, 在被所述夾具固定的樹(shù)脂基板的表面上接合樹(shù)脂薄膜。第8項(xiàng)記載的發(fā)明,是第7項(xiàng)中記載的微芯片的制造方法,其特征在于,所述樹(shù)脂基板具有突出部,其被設(shè)在所述第1表面和所述第2表面之間的所述樹(shù) 脂基板的側(cè)壁上,相對(duì)所述第表面的周緣向外突出,在所述固定工序中用夾具固定所述突出部。
第9項(xiàng)記載的發(fā)明,是第7項(xiàng)或第8項(xiàng)中記載的微芯片的制造方法,其特征在于, 所述固定工序時(shí),所述夾具被設(shè)置成在垂直于所述第1表面的方向上不突出延長(zhǎng)所述第1 表面的設(shè)想平面。發(fā)明的效果根據(jù)第1項(xiàng)記載的發(fā)明,因?yàn)闃?shù)脂基板的投影面積大于樹(shù)脂基板接合樹(shù)脂薄膜的 第1表面的面積,所以樹(shù)脂基板從第1表面向外突出。用輥熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí), 通過(guò)用夾具按住突出部分,能夠抑制微芯片的翹曲。另外,熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí), 因?yàn)閵A具不按住樹(shù)脂基板的一個(gè)表面,所以,能夠在樹(shù)脂基板的一個(gè)表面上以充分的強(qiáng)度 接合樹(shù)脂薄膜。根據(jù)第2項(xiàng)記載的發(fā)明,因?yàn)闃?shù)脂基板具有反面的第2表面的面積、大于樹(shù)脂基板 接合樹(shù)脂薄膜的第1表面的面積之錘臺(tái)形狀,所以,樹(shù)脂基板的側(cè)壁是從樹(shù)脂基板的第1表 面向第2表面傾斜的。用輥熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí),通過(guò)用夾具按住傾斜的側(cè)壁,能 夠抑制微芯片的翹曲。另外,只要使夾具靠到側(cè)壁上,側(cè)壁的傾斜與夾具的傾斜碰到,能夠 簡(jiǎn)單地用夾具按住側(cè)壁。并且,熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí),因?yàn)閵A具不按住樹(shù)脂基板的 第1表面,所以,能夠在樹(shù)脂基板的第1表面上以充分的強(qiáng)度接合樹(shù)脂薄膜。根據(jù)第3項(xiàng)記載的發(fā)明,熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí),夾具按住突出部。由此能 夠抑制微芯片的翹曲。另外,因?yàn)閵A具不按住樹(shù)脂基板接合樹(shù)脂薄膜的第1表面,所以,能 夠在樹(shù)脂基板的第1表面上以充分的強(qiáng)度接合樹(shù)脂薄膜。并且,因?yàn)橥怀霾勘辉O(shè)在樹(shù)脂基 板側(cè)壁上的樹(shù)脂基板第2表面一側(cè)的位置上,所以,只要將樹(shù)脂基板的一個(gè)表面形成得大 于另一個(gè)表面即可,能夠簡(jiǎn)單地制作樹(shù)脂基板。根據(jù)第4項(xiàng)記載的發(fā)明,熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí),夾具按住突出部。由此能 夠抑制微芯片的翹曲。另外,因?yàn)閵A具不按住樹(shù)脂基板接合樹(shù)脂薄膜的第1表面,所以,能 夠在樹(shù)脂基板的第1表面上以充分的強(qiáng)度接合樹(shù)脂薄膜。并且,因?yàn)橥怀霾勘辉O(shè)在樹(shù)脂基 板側(cè)壁上的樹(shù)脂基板的第1表面和第2表面之間的中間位置上,所以,夾具能夠按住樹(shù)脂基 板一個(gè)表面附近的位置,能夠減小微芯片的翹曲程度。根據(jù)第5項(xiàng)記載的發(fā)明,因?yàn)橥怀霾康陌搴裨?. 5mm以上,所以具有充分的剛性, 熱接合時(shí),突出部能夠充分對(duì)抗微芯片翹曲時(shí)的力。另外,因?yàn)橥怀霾康陌搴癖葮?shù)脂基板的 板厚薄,所以用輥熱接合時(shí),輥與突出部和按住突出部的夾具不干涉。由此,能夠在樹(shù)脂基 板的一個(gè)表面上以充分的強(qiáng)度接合樹(shù)脂薄膜。根據(jù)第6項(xiàng)記載的發(fā)明,因?yàn)橥怀霾颗c樹(shù)脂基板本體一體形成,所以能夠低價(jià)制
造突出部。根據(jù)第7項(xiàng)記載的發(fā)明,因?yàn)闃?shù)脂基板的投影面積大于樹(shù)脂基板接合樹(shù)脂薄膜的 第1表面的面積,所以樹(shù)脂基板從第1表面向外突出。用輥熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí), 通過(guò)用夾具固定為突出部分的樹(shù)脂基板的側(cè)壁,并在固定的狀態(tài)下將樹(shù)脂薄膜接合到樹(shù)脂 基板的表面上,能夠抑制微芯片翹曲地制造微芯片。另外,熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí), 因?yàn)閵A具不按住樹(shù)脂基板的一個(gè)表面,所以,能夠在樹(shù)脂基板的一個(gè)表面上以充分的強(qiáng)度 接合樹(shù)脂薄膜。根據(jù)第8項(xiàng)記載的發(fā)明,熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí),通過(guò)用夾具固定突出部, 并在固定的狀態(tài)下將樹(shù)脂薄膜接合到樹(shù)脂基板的表面上,能夠抑制微芯片翹曲地制造微芯片。另外,因?yàn)閵A具不按住樹(shù)脂基板接合樹(shù)脂薄膜的第1表面,所以,能夠在樹(shù)脂基板的第 1表面上以充分的強(qiáng)度接合樹(shù)脂薄膜。根據(jù)第9項(xiàng)記載的發(fā)明,因?yàn)閵A具被設(shè)置成在垂直于第1表面的方向上不突出延 長(zhǎng)所述樹(shù)脂基板第1表面的設(shè)想平面,所以,用輥熱接合時(shí),輥不干涉夾具。由此,能夠在樹(shù) 脂基板的第1表面上以充分的強(qiáng)度接合樹(shù)脂薄膜。
圖1 (a)是本發(fā)明實(shí)施方式微芯片的平面圖,(b)是(a)的IB-IB線剖面圖,(c) 是微細(xì)流路部分的放大剖面圖,(d)是微芯片制造方法的說(shuō)明圖。圖2 (a)是本發(fā)明另一實(shí)施方式微芯片的剖面圖,(b)是微芯片制造方法的說(shuō)明 圖。圖3 (a)是本發(fā)明又一實(shí)施方式微芯片的剖面圖,(b)是微芯片制造方法的說(shuō)明 圖。圖4 出示微芯片制作條件及評(píng)價(jià)結(jié)果的表。符號(hào)說(shuō)明10樹(shù)脂基板11流路用槽12第1表面121 周緣13流路用槽的底面14流路用槽的壁面15貫通孔17 側(cè)壁18突出部19第2表面20樹(shù)脂薄膜21下面的面30 夾具31、32 接觸部40 臺(tái)
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1,對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的微芯片及其制造方法作說(shuō)明。圖1(a)是本發(fā)明實(shí) 施方式微芯片的平面圖,圖1(b)是圖1(a)的IB-IB線剖面圖,圖1(c)是微細(xì)流路部分的 放大剖面圖。[微芯片的結(jié)構(gòu)]如圖1(a)及圖1(b)所示,樹(shù)脂基板10的一個(gè)表面12上形成了流路用槽11。在 樹(shù)脂基板10形成了流路用槽11的第1表面12上接合著樹(shù)脂薄膜20。通過(guò)接合樹(shù)脂基板 10和樹(shù)脂薄膜20制造微芯片。樹(shù)脂基板10的一個(gè)表面12與樹(shù)脂薄膜20下面的面21的接合面,即相當(dāng)于微芯片的接合面。如圖1 (b)及圖1 (c)所示,由流路用槽11的底面13、壁面14以及樹(shù)脂薄膜20下 面的面21構(gòu)成微細(xì)流路。為了向微芯片內(nèi)的微細(xì)流路注入液體試料(分析試料、溶媒試料、試藥),形成了 貫通孔15。貫通孔15又被稱之謂電位阱。通常是在樹(shù)脂基板10流路用槽11的終端或中 途形成貫通孔15,然后在樹(shù)脂基板10的第1表面12上貼合樹(shù)脂薄膜20。從貼有樹(shù)脂薄膜 20的第1表面12的反面、即第2表面19導(dǎo)入液體試料。樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20采用樹(shù)脂。作為所用樹(shù)脂的條件,可以舉出成型性(轉(zhuǎn) 印性、脫模性)良好、透明性高、相對(duì)紫外線和可見(jiàn)光的自身熒光性低等,但并不局限于此。 優(yōu)選例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯、尼龍6、尼龍66、聚醋酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯、聚異戊二烯、聚乙烯、聚二 甲基硅氧烷、環(huán)狀聚烯烴等。尤其優(yōu)選聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)狀聚烯烴等。樹(shù)脂基板10和 樹(shù)脂薄膜20可以采用同材料也可以采用不同材料。至于樹(shù)脂基板10的形狀,只要是作為微芯片使用方便的形狀及容易分析的形狀, 任何形狀都可以。優(yōu)選例如IOmm方 200mm方程度的大小,較優(yōu)選IOmm方 IOOmm方。樹(shù) 脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的形狀可以根據(jù)分析手段和分析裝置,優(yōu)選正方形、長(zhǎng)方形、圓形 等形狀。至于微細(xì)流路的形狀,考慮到分析試料和試藥的使用量可以少一些,還有成型模 具的制作精度、轉(zhuǎn)印性、脫模性等,優(yōu)選寬度和深度值都在10 μ m 200 μ m范圍內(nèi),但并不 局限于此。另外,長(zhǎng)寬比(槽深/槽寬)優(yōu)選在0.1 3程度,較優(yōu)選在0.2 2程度。微 細(xì)流路的寬度和深度可以根據(jù)微芯片用途決定。為了方便說(shuō)明,圖1所示的微細(xì)流路的截 面形狀為矩形,但該形狀只是微細(xì)流路的一個(gè)例子,也可以是曲面形狀的。至于形成微細(xì)流路的樹(shù)脂基板10的板厚,考慮成型性,優(yōu)選在0. 2mm 5mm程度, 較優(yōu)選在0. 5mm 2mm。作為用來(lái)覆蓋微細(xì)流路的蓋(外蓋)發(fā)揮功能的樹(shù)脂薄膜20 (片 狀部件)的板厚,優(yōu)選在30 μ m 300 μ m,較優(yōu)選在50 μ m 200 μ m。接下去參照?qǐng)D1,對(duì)用來(lái)抑制微芯片翹曲的結(jié)構(gòu)作說(shuō)明。從垂直于接合了樹(shù)脂薄膜20的樹(shù)脂基板10第1表面12的方向看到的樹(shù)脂基板 10的投影面積,比樹(shù)脂基板10的第1表面12的面積大。接合了樹(shù)脂薄膜20的樹(shù)脂基板10的第1表面12,是指樹(shù)脂基板10接合了樹(shù)脂薄 膜20的表面12。垂直于樹(shù)脂基板10第1表面12的方向是圖1(b)中上面的方向。樹(shù)脂基 板10的投影面積是從垂直于樹(shù)脂基板10第1表面12的方向看到的投影面積。本發(fā)明中,特征在于樹(shù)脂基板10的投影面積大于樹(shù)脂基板10第1表面12的面積。 對(duì)此,可以考慮下述結(jié)構(gòu)樹(shù)脂基板10的外周側(cè)壁17在樹(shù)脂基板10全周上、或側(cè)壁17的 一部分相對(duì)樹(shù)脂基板10的第1表面12周緣121向外突出,或者,構(gòu)成樹(shù)脂基板10板厚方 向長(zhǎng)度的側(cè)壁17的全部或一部分相對(duì)樹(shù)脂基板10的第1表面12周緣121向外突出等。圖1 (a)、(b)中出示了樹(shù)脂基板10的外周側(cè)壁17的全部相對(duì)樹(shù)脂基板10的第1 表面12周緣121向外突出,以及構(gòu)成樹(shù)脂基板10板厚方向長(zhǎng)度的側(cè)壁17的一部分相對(duì)樹(shù) 脂基板10的第1表面12周緣121向外突出的情況。將相對(duì)樹(shù)脂基板10的第1表面12周緣121向外突出的部分稱為突出部18。突出部18被設(shè)在樹(shù)脂基板10側(cè)壁17上的樹(shù)脂基板10第2表面19 一側(cè)的位置上。圖l(a)、(b)中,突出部18被設(shè)在樹(shù)脂基板10外周側(cè)壁17的全部上,但也可以設(shè) 在側(cè)壁17的一部分上。例如,用輥(省略圖示)熱接合樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20時(shí),可 以在輥的行進(jìn)出發(fā)處和行進(jìn)到達(dá)處設(shè)一對(duì)對(duì)著的突出部18。也可以沿著輥的行進(jìn)方向設(shè)一 對(duì)相互對(duì)著的突出部18。突出部18的板厚T在0. 5mm以上,且比樹(shù)脂基板10的板厚Tl薄。因?yàn)槭雇怀霾?18的板厚T在0. 5mm以上,所以提高了突出部18的剛性,熱接合樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂板模20 時(shí),突出部18能夠充分對(duì)抗微芯片的翹曲力。另外,還使突出部18的板厚T薄于樹(shù)脂基板 10的板厚Tl,這樣熱接合樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂板模20時(shí),夾具30能夠在低于樹(shù)脂薄膜20 之高度的位置按住突出部18。突出部18相對(duì)第1表面12周緣121向外突出的長(zhǎng)度,從微 芯片小型化觀點(diǎn)出發(fā),是用夾具30按住突出部18所需的最小限度的長(zhǎng)度。接下去參照?qǐng)D1(d)對(duì)微芯片的制造方法作說(shuō)明。μ芯片的制造方法是分別制作 樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20,用輥(圖示省略)對(duì)樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20進(jìn)行熱接合。微芯片按照以下步驟制造。步驟1中,用注射成型機(jī)成型所定大小及厚度的樹(shù)脂 基板10。突出部18被與樹(shù)脂基板10本體一體形成。另外,成型時(shí)還同時(shí)形成流路用槽11 及貫通孔15。但流路用槽11及貫通孔15也可以在注射成型后形成。步驟2中,將所定厚 度的薄膜裁剪到所定大小,制作樹(shù)脂薄膜20。步驟3中,將樹(shù)脂基板10放到臺(tái)40上使第2表面19在下。在形成了流路用槽11 的樹(shù)脂基板10 —面的第1表面12整個(gè)面上,覆合樹(shù)脂薄膜20。步驟4中,夾具30分別按 住相互對(duì)著的一對(duì)突出部18 (固定工序)。夾具30使用不銹鋼板中心切掉的四方形框體夾 具,該切掉的四方形比樹(shù)脂基板10的第1表面12大。夾具30的下面部分為了不與突出部 18干涉而切凹部。使相當(dāng)于凹部頂面的接觸部31接觸一對(duì)突出部18。被夾具30按住的一對(duì)突出部18可以是分別在輥的行進(jìn)出發(fā)處和行進(jìn)到達(dá)處對(duì)著 設(shè)置的一對(duì)突出部18,也可以是沿著輥的行進(jìn)方向分別設(shè)置的一對(duì)對(duì)著的突出部18。為了使輥與夾具30不干涉,使夾具30的厚度高不高于樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜10 的合計(jì)厚度高。如圖1 (d)所示,夾具30的設(shè)置位置低于樹(shù)脂基板10第1表面12上接合 的樹(shù)脂薄膜20的位置。步驟5中,由輥熱接合樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20 (接合工序)。接下去參照?qǐng)D2,對(duì)本發(fā)明另一實(shí)施方式的微芯片作說(shuō)明。圖2(a)是微芯片在第 1表面垂直面的剖面圖,圖2(b)是微芯片制造方法的示意圖。如圖2所示,樹(shù)脂基板12的形狀呈第2表面19的面積比第1表面12的面積大的 錘臺(tái)形狀。樹(shù)脂基板10的側(cè)壁17是從第1表面12到第2表面19向外傾斜的。樹(shù)脂基 板10的形狀并不具局限于圖2 (a)中所示的四方錐臺(tái),也可以是三角錐臺(tái)、多角錐臺(tái)或圓錐 臺(tái)。另外,樹(shù)脂基板10并不需要4個(gè)側(cè)壁17分別向外傾斜,只要對(duì)著的一對(duì)側(cè)壁17向外 傾斜即可。并可在傾斜的側(cè)壁17上設(shè)所述突出部18。接下去參照?qǐng)D2(b),對(duì)圖2(a)所示的微芯片的制造方法作說(shuō)明。圖2 (a)所示的 微芯片的制造方法,步驟4與上述圖1所示的微芯片的制造方法不同,其他步驟(步驟1 步驟3以及步驟5)基本相同。下面僅對(duì)步驟4作說(shuō)明。其他步驟省略說(shuō)明。圖2(a)所示的微芯片的制造方法,在步驟4中,夾具30分別按住相互對(duì)著的一對(duì) 側(cè)壁17 (固定工序)。夾具30使用不銹鋼板中心切掉的四方形框體夾具,該切掉的四方形比樹(shù)脂基板10的4個(gè)側(cè)壁17大。框體形狀?yuàn)A具30的內(nèi)面傾斜,與側(cè)壁17相符,使相當(dāng)于 夾具內(nèi)面的接觸部32接觸一對(duì)突出部18。被夾具30按住的一對(duì)側(cè)壁17可以是分別在輥的行進(jìn)出發(fā)處和行進(jìn)到達(dá)處設(shè)置的 一對(duì)側(cè)壁17,也可以是沿著輥的行進(jìn)方向分別設(shè)置的一對(duì)側(cè)壁17。為了使輥與夾具30不干涉,使夾具30的厚度高不高于樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜10 的合計(jì)厚度高。如圖2(b)所示,夾具30的設(shè)置位置低于樹(shù)脂基板10第1表面12上接合 的樹(shù)脂薄膜20的位置。接下去參照?qǐng)D3,對(duì)本發(fā)明又一實(shí)施方式的微芯片作說(shuō)明。圖3(a)是微芯片在第 1表面垂直面的剖面圖,圖3(b)是微芯片制造方法的示意圖。如圖3(a)所示的樹(shù)脂基板10,在樹(shù)脂基板10側(cè)壁17上的樹(shù)脂基板10第1表面 12和第2表面19的中間位置上設(shè)有突出部18。除了突出部18被設(shè)在側(cè)壁17的中間部位 上而上述微芯片的樹(shù)脂基板10的突出部18被設(shè)在第2表面一側(cè)這一點(diǎn)以外,其他結(jié)構(gòu)基 本相同。突出部18被設(shè)在構(gòu)成樹(shù)脂基板10外周的整個(gè)側(cè)壁17上,但也可以設(shè)在側(cè)壁17 的一部分上。另外,突出部18的板厚T在0. 5mm以上,且比樹(shù)脂基板10的板厚Tl薄。接下去參照?qǐng)D3(b),對(duì)圖3(a)所示的微芯片的制造方法作說(shuō)明。圖3 (a)所示的 微芯片的制造方法,步驟4與上述圖1(a)所示的微芯片的制造方法不同,其他步驟(步驟 1 步驟3以及步驟5)基本相同。下面僅對(duì)步驟4作說(shuō)明。其他步驟省略說(shuō)明。圖3(a)所示的微芯片的制造方法,在步驟4中,夾具30分別按住相互對(duì)著的一對(duì) 突出部18 (固定工序)。夾具30使用不銹鋼板中心切掉的四方形框體夾具,該切掉的四方 形比樹(shù)脂基板10的第1表面12大。夾具30的下面部分為了不與突出部18干涉而切凹部。 使相當(dāng)于凹部頂面的接觸部31接觸一對(duì)突出部18。被夾具30按住的一對(duì)突出部18可以是分別在輥的行進(jìn)出發(fā)處和行進(jìn)到達(dá)處對(duì)著 設(shè)置的一對(duì)突出部18,也可以是沿著輥的行進(jìn)方向分別設(shè)置的一對(duì)相互對(duì)著的突出部18。為了使輥與夾具30不干涉,使夾具30的厚度高不高于樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜10 的合計(jì)厚度高。如圖3(b)所示,夾具30的設(shè)置位置低于樹(shù)脂基板10第1表面12上接合 的樹(shù)脂薄膜20的位置。[微芯片翹曲角度的測(cè)定方法]接下去說(shuō)明微芯片的翹曲角度的測(cè)定方法。微芯片的翹曲角度的測(cè)定使用株式會(huì)社* 一- > 7制造的高精度角度測(cè)定器 LA-2000或同等裝置。測(cè)定原理是對(duì)對(duì)象物照射平行激光,反射激光在CXD元件上成像,對(duì) 對(duì)象物傾斜變化量作角度換算。具體測(cè)定方法如下。用夾具將微芯片固定在XY臺(tái)上,使中 心部的傾斜為0度。然后移動(dòng)XY臺(tái)全面掃描微芯片,測(cè)定在各個(gè)位置的傾斜角度,將傾斜 角度的最大值定義為微芯片的翹曲角度。[剝離試驗(yàn)]接下去對(duì)微芯片的剝離試驗(yàn)作說(shuō)明。為了評(píng)價(jià)樹(shù)脂薄膜向樹(shù)脂基板的接合力,按照J(rèn)IS Z 0237規(guī)定的90°剝離法進(jìn) 行測(cè)定。為了確保用來(lái)進(jìn)行剝離的部分,具體是將樹(shù)脂薄膜4邊中的一邊裁剪得比樹(shù)脂基 板大IOmm左右,進(jìn)行熱接合。然后用夾子夾住從樹(shù)脂基板長(zhǎng)出的IOmm樹(shù)脂薄膜,在90度垂直方向上撕拉,用樹(shù)脂薄膜的接合寬度除剝離的荷重,得到的值即為接合力。微芯片周邊 部的接合力是從微芯片端部剝離2_時(shí)的平均值,微芯片中央部的接合力是含微芯片中央 部(重心)的區(qū)域被剝離2mm時(shí)的平均值。[樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜的材料]接下去對(duì)樹(shù)脂基板10和樹(shù)樹(shù)薄膜20的材料作說(shuō)明。樹(shù)脂基板10的材料優(yōu)選采用 聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂(PMMA)。作為樹(shù)脂基板10材料的PMMA,有三菱> ^ 3 > 株式會(huì)社制造的7々U《7卜、住友化學(xué)株式會(huì)社制造的7 W”力、旭化成株式會(huì)社 制造的〒 > 7卜、株式會(huì)社” V制造的/、°, 7卜等。作為樹(shù)脂薄膜20材料的ΡΜΜΑ, 有三菱k ^ 3 >株式會(huì)社制造的7 ^ -J >、住友化學(xué)株式會(huì)社制造的〒夕7 口 4、株 式會(huì)社力才、力制造的寸> >等。但樹(shù)脂基板10的材料及樹(shù)脂薄膜20的材料并不局 限于上述。實(shí)施例下面說(shuō)明具體的實(shí)施例和比較例。作為樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的接合方式, 采用前面所述的方式(2),即使樹(shù)脂薄膜20 —側(cè)為輥,樹(shù)脂基板10 —側(cè)為支撐它的平板 的臺(tái)40,使輥在臺(tái)40上邊推壓邊旋轉(zhuǎn)。方式(2)中,雖然容易發(fā)生微芯片的翹曲,但與上述 從樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20兩側(cè)用輥夾住并使輥旋轉(zhuǎn)輥的方式(1)以及從樹(shù)脂基板10 和樹(shù)脂薄膜20兩側(cè)用平行板夾住的施壓方式(3)相比,不易出現(xiàn)樹(shù)脂薄膜20的皺紋、氣泡 混入、流路變形等。即只要解決微芯片的翹曲,便可能成為有效的接合方法。但本發(fā)明并不 局限于方式(1)至方式(3)的任何一種方式。接下去參照?qǐng)D4,對(duì)具體實(shí)施例及比較例作說(shuō)明。圖4的表中出示了微芯片制作條 件及評(píng)價(jià)結(jié)果。下面說(shuō)明各實(shí)施例。實(shí)施例1至實(shí)施例3是分別根據(jù)圖1至圖3制作樹(shù)脂基板 10,再在其上用輥熱接合樹(shù)脂薄膜20得到的微芯片的例子。實(shí)施例1 下面對(duì)實(shí)施例1作說(shuō)明。微芯片的接合樹(shù)脂基板10的制作是用注射成型機(jī)成型透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙 烯類(lèi)樹(shù)脂(旭化成株式會(huì)社制造,〒> “?卜70NH)。由此在外形尺寸50mmX 50mmX Imm的 板狀部件上形成寬50 μ m、深度50 μ m的多個(gè)流路用槽11和內(nèi)徑2mm的多個(gè)貫通孔15。樹(shù) 脂基板10成型為如圖1所示的形狀。樹(shù)脂薄膜20的制作是將透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂薄膜 (三菱l· ^ 3 >株式會(huì)社制造,7夕U l· >,厚度75μΠι)裁剪成50mmX50mm。樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的接合是利用樹(shù)脂基板10的突出部18,把用來(lái)防止 微芯片翹曲的夾具30套到樹(shù)脂基板10上。此時(shí),使夾具30完全不干涉樹(shù)脂基板10的第 1表面12。為了不讓夾具30干涉,把夾具做成使夾具30的高度低于樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄 膜20的合計(jì)高度的形狀。精密定位使樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20重合,然后在形成了流路用槽11的樹(shù)脂 基板10的第1表面12上覆合樹(shù)脂薄膜20,使平板臺(tái)40和輥的溫度都為100度,壓力為 0. 2MPa,接合了樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20。
接合后的微芯片評(píng)價(jià)接合后用株式會(huì)社* 一- > 7制造的高精度角度測(cè)定器LA-2000測(cè)定了微芯片 的翹曲角度,發(fā)現(xiàn)有1毫弧度。接下去使用顯微鏡進(jìn)行了微芯片的外觀檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn) 題。另外,實(shí)施了剝離試驗(yàn),確認(rèn)到了足夠的接合強(qiáng)度。從上述結(jié)果判斷,用該條件制作的 微芯片可供實(shí)用。在圖4中出示實(shí)施例1的微芯片的評(píng)價(jià)。實(shí)施例2下面對(duì)實(shí)施例2作說(shuō)明。微芯片的接合樹(shù)脂基板10的制作是用注射成型機(jī)成型透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙 烯類(lèi)樹(shù)脂(旭化成株式會(huì)社制造,〒> “?卜70NH)。由此在外形尺寸50mmX 50mmX Imm的 板狀部件上形成寬50 μ m、深度50 μ m的多個(gè)流路用槽11和內(nèi)徑2mm的多個(gè)貫通孔15。樹(shù) 脂基板10成型為如圖2所示的形狀。樹(shù)脂基板10的制作是將透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂薄膜 (三菱l· ^ 3 >株式會(huì)社制造,7々U l· >,厚度75μΠι)裁剪成50mmX50mm。樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的接合是利用樹(shù)脂基板10的突出部18,把用來(lái)防止 微芯片翹曲的夾具30套到樹(shù)脂基板10上。此時(shí),使夾具30完全不干涉樹(shù)脂基板10的第 1表面12。為了不讓夾具30干涉,把夾具做成使夾具30的高度低于樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄 膜20的合計(jì)高度的形狀。精密定位使樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20重合,然后在形成了流路用槽11的樹(shù)脂 基板10的第1表面12上覆合樹(shù)脂薄膜20,使平板臺(tái)40和輥的溫度都為100度,壓力為 0. 2MPa,接合了樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20。接合后的微芯片評(píng)價(jià)接合后用株式會(huì)社* 一- > 7制造的高精度角度測(cè)定器LA-2000測(cè)定了微芯片 的翹曲角度,發(fā)現(xiàn)有1毫弧度。接下去使用顯微鏡進(jìn)行了微芯片的外觀檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn) 題。另外,實(shí)施了剝離試驗(yàn),確認(rèn)到了足夠的接合強(qiáng)度。從上述結(jié)果判斷,用該條件制作的 微芯片可供實(shí)用。在圖4中出示了實(shí)施例2的微芯片的評(píng)價(jià)。實(shí)施例3下面對(duì)實(shí)施例3作說(shuō)明。微芯片的接合樹(shù)脂基板10的制作是用注射成型機(jī)成型透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙 烯類(lèi)樹(shù)脂(旭化成株式會(huì)社制造,〒> “?卜70NH)。由此在外形尺寸50mmX 50mmX Imm的 板狀部件上形成寬50 μ m、深度50 μ m的多個(gè)流路用槽11和內(nèi)徑2mm的多個(gè)貫通孔15。樹(shù) 脂基板10成型為如圖3所示的形狀。樹(shù)脂薄膜20的制作是將透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂薄膜 (三菱l· ^ 3 >株式會(huì)社制造,7々U l· >,厚度75μΠι)裁剪成50mmX50mm。樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的接合是利用樹(shù)脂基板10的突出部18,把用來(lái)防止 微芯片翹曲的夾具30套到樹(shù)脂基板10上。此時(shí),使夾具30完全不干涉樹(shù)脂基板10的第 1表面12。為了不讓夾具30干涉,把夾具做成使夾具30的高度低于樹(shù)脂基板10
精密定位使樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20重合,然后在形成了流路用槽11的樹(shù)脂 基板10的第1表面12上覆合樹(shù)脂薄膜20,使平板臺(tái)40和輥的溫度都為100度,壓力為 0. 2MPa,接合了樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20。接合后的微芯片評(píng)價(jià)接合后用株式會(huì)社* 一- > 7制造的高精度角度測(cè)定器LA-2000測(cè)定了微芯片 的翹曲角度,發(fā)現(xiàn)有1毫弧度。接下去使用顯微鏡進(jìn)行了微芯片的外觀檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn) 題。另外,實(shí)施了剝離試驗(yàn),確認(rèn)到了足夠的接合強(qiáng)度。從上述結(jié)果判斷,用該條件制作的 微芯片可供實(shí)用。在圖4中出示了實(shí)施例3的微芯片的評(píng)價(jià)。以上實(shí)施例1至實(shí)施例3中所示的微芯片的材料和其制造方法等只不過(guò)是一例, 本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。接下去說(shuō)明比較例。下面的比較例是樹(shù)脂基板10的側(cè)壁17沒(méi)有傾斜的微芯片和 沒(méi)有突出部18的微芯片的例子。比較例1下面對(duì)比較例1作說(shuō)明。微芯片的接合樹(shù)脂基板10的制作是用注射成型機(jī)成型透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙 烯類(lèi)樹(shù)脂(旭化成株式會(huì)社制造,〒> “?卜70NH)。由此在外形尺寸50mmX 50mmX Imm的 板狀部件上形成寬50 μ m、深度50 μ m的多個(gè)流路用槽11和內(nèi)徑2mm的多個(gè)貫通孔15。樹(shù) 脂基板10成型為如圖1所示的形狀。樹(shù)脂薄膜20的制作是將透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂薄膜 (三菱l· ^ 3 >株式會(huì)社制造,7夕U l· >,厚度75μΠι)裁剪成50mmX50mm。樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的接合是精密定位使樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20重合, 然后在形成了流路用槽11的樹(shù)脂基板10的第1表面12上覆合樹(shù)脂薄膜20,使平板臺(tái)40 和輥的溫度都為90度,壓力為0. IMPa,接合了樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20。接合后的微芯片評(píng)價(jià)接合后用株式會(huì)社* 一- > 7制造的高精度角度測(cè)定器LA-2000測(cè)定了微芯片 的翹曲角度,發(fā)現(xiàn)有10毫弧度。接下去使用顯微鏡進(jìn)行了微芯片的外觀檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn) 題。另外,實(shí)施了剝離試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)接合強(qiáng)度是用手能夠容易地從端部剝離樹(shù)脂薄膜20的程 度。從上述結(jié)果判斷,用該條件制作的微芯片不可供實(shí)用。在圖4中出示了比較例1的微 芯片的評(píng)價(jià)。比較例2下面對(duì)比較例2作說(shuō)明。微芯片的接合樹(shù)脂基板10的制作是用注射成型機(jī)成型透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙 烯類(lèi)樹(shù)脂(旭化成株式會(huì)社制造,〒> “?卜70NH)。由此在外形尺寸50mmX 50mmX Imm的 板狀部件上形成寬50 μ m、深度50 μ m的多個(gè)流路用槽11和內(nèi)徑2mm的多個(gè)貫通孔15。樹(shù) 脂基板10成型為如圖1所示的形狀。樹(shù)脂薄膜20的制作是將透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂薄膜 (三菱l· ^ 3 >株式會(huì)社制造,7々U l· >,厚度75μΠι)裁剪成50mmX50mm。
樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的接合是精密定位使樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20重合, 然后在形成了流路用槽11的樹(shù)脂基板10的第1表面12上覆合樹(shù)脂薄膜20,使平板臺(tái)40 和輥的溫度都為100度,壓力為0. 2MPa,接合了樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20。接合后的微芯片評(píng)價(jià)接合后用株式會(huì)社* 一- > 7制造的高精度角度測(cè)定器LA-2000測(cè)定了微芯片 的翹曲角度,發(fā)現(xiàn)有20毫弧度。接下去使用顯微鏡進(jìn)行了微芯片的外觀檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn) 題。另外,實(shí)施了剝離試驗(yàn),確認(rèn)到了足夠的接合強(qiáng)度。從上述結(jié)果判斷,微芯片的翹曲角 度超過(guò)容許量,用該條件制作的微芯片不可供實(shí)用。在圖4中出示了比較例2的微芯片的 評(píng)價(jià)。比較例3下面對(duì)比較例2作說(shuō)明。微芯片的接合樹(shù)脂基板10的制作是用注射成型機(jī)成型透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙 烯類(lèi)樹(shù)脂(旭化成株式會(huì)社制造,〒?卜70NH)。由此在外形尺寸50mmX50mmXlmm的 板狀部件上形成寬50 μ m、深度50 μ m的多個(gè)流路用槽11和內(nèi)徑2mm的多個(gè)貫通孔15。樹(shù) 脂基板10成型為如圖1所示的形狀。樹(shù)脂薄膜20的制作是將透明樹(shù)脂材料的聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類(lèi)樹(shù)脂薄膜 (三菱l· ^ 3 >株式會(huì)社制造,7夕U l· >,厚度75μΠι)裁剪成50mmX50mm。樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20的接合是精密定位使樹(shù)脂基板10和樹(shù)脂薄膜20重合, 然后在形成了流路用槽11的樹(shù)脂基板10的第1表面12上覆合樹(shù)脂薄膜20?;诒容^例1、2的結(jié)果,為了消除微芯片的翹曲,準(zhǔn)備了按壓板,該按壓板是將厚 度IOOym的不銹鋼板的中心切掉49mmX49mm,從重合的微芯片的上面,使微芯片不因輥的 熱量和壓力而翹曲地作了固定。臺(tái)40和輥的溫度都為100度,壓力為0. 2MPa,接合了薄膜 和基板。接合后的微芯片評(píng)價(jià)接合后用株式會(huì)社* 一- > 7制造的高精度角度測(cè)定器LA-2000測(cè)定了微芯片 的翹曲角度,發(fā)現(xiàn)有1毫弧度。因?yàn)闃?shù)脂基板10接合前已有1毫弧度的翹曲角,所以認(rèn)為 翹曲是能夠防止的。但是使用顯微鏡進(jìn)行了微芯片的外觀檢查,發(fā)現(xiàn)微芯片周邊部分沒(méi)有 接合,有氣泡混入。另外實(shí)施了剝離試驗(yàn),從微芯片周邊部分可簡(jiǎn)單地剝離。從上述結(jié)果判 斷,用該條件制作的微芯片不可供實(shí)用。在圖4中出示了比較例3的微芯片的評(píng)價(jià)。以上對(duì)實(shí)施例及比較例作了說(shuō)明。由實(shí)施例可知,在用輥熱接合樹(shù)脂基板10和樹(shù) 脂薄膜20時(shí),通過(guò)用夾具按住樹(shù)脂基板10的側(cè)壁17及其突出部18,能夠?qū)⑽⑿酒穆N曲 抑制在容許量以下。而由比較例可知,如果不用夾具按住樹(shù)脂基板10就用輥熱接合,微芯 片的翹曲超過(guò)容許量。另外,由比較例可知,用按壓板按壓樹(shù)脂基板10周邊部的話會(huì)產(chǎn)生 氣泡。
權(quán)利要求
1.一種微芯片,備有樹(shù)脂基板,其具有形成了流路用槽的第1表面和所述第1表面反 面的第2表面;接合在所述第1表面上的樹(shù)脂薄膜;微芯片的特征在于,從垂直于所述第1表面的方向看到的所述樹(shù)脂基板的投影面積,大于所述樹(shù)脂基板的 所述第1表面的面積。
2.如權(quán)利要求1中記載的微芯片,其特征在于,所述樹(shù)脂基板具有所述第2表面的面積 大于所述第1表面的面積的錘臺(tái)形狀。
3.如權(quán)利要求1中記載的微芯片,其特征在于,具有突出部,其被設(shè)在所述第1表面和所述第2表面之間的所述樹(shù)脂基板的側(cè)壁上,相 對(duì)所述第1表面的周緣向外突出,所述突出部被設(shè)在所述側(cè)壁上的所述第2表面一側(cè)的位置上。
4.如權(quán)利要求1中記載的微芯片,其特征在于,具有突出部,其被設(shè)在所述第1表面和所述第2表面之間的所述樹(shù)脂基板的側(cè)壁上,相 對(duì)所述第1表面的周緣向外突出,所述突出部被設(shè)在所述側(cè)壁上的所述第1表面和所述第2表面之中間的位置上。
5.如權(quán)利要求3或4中記載的微芯片,其特征在于,所述突出部的板厚在0.5mm以上, 且比所述樹(shù)脂基板的板厚薄。
6.如權(quán)利要求3至5的任何一中記載的微芯片,其特征在于,所述突出部是通過(guò)注射成 型與所述樹(shù)脂基板本體一體形成的。
7.—種微芯片的制造方法,微芯片備有樹(shù)脂基板,其具有形成了流路用槽的第1表面和所述第1表面反面的第2表面,呈從垂 直于所述第1表面的方向看到的投影面積大于所述第1表面的面積之形狀;接合在所述第1表面上的樹(shù)脂薄膜;微芯片制造方法的特征在于,包括固定工序,用夾具固定所述樹(shù)脂基板的側(cè)壁;接合 工序,在被所述夾具固定的樹(shù)脂基板的表面上接合樹(shù)脂薄膜。
8.如權(quán)利要求7中記載的微芯片的制造方法,其特征在于,所述樹(shù)脂基板具有突出部,其被設(shè)在所述第1表面和所述第2表面之間的所述樹(shù)脂基 板的側(cè)壁上,相對(duì)所述第表面的周緣向外突出,在所述固定工序中用夾具固定所述突出部。
9.如權(quán)利要求7或8中記載的微芯片的制造方法,其特征在于,所述固定工序時(shí),所述 夾具被設(shè)置成在垂直于所述第1表面的方向上不突出延長(zhǎng)所述第1表面的設(shè)想平面。
全文摘要
一種微芯片,該微芯片備有樹(shù)脂基板,其具有形成了流路用槽的第1表面和所述第1表面反面的第2表面;接合在所述第1表面上的樹(shù)脂薄膜;從垂直于所述第1表面的方向看到的所述樹(shù)脂基板的投影面積,大于所述樹(shù)脂基板的所述第1表面的面積。這樣,用輥熱接合樹(shù)脂基板和樹(shù)脂薄膜時(shí),能夠抑制微芯片的翹曲。
文檔編號(hào)B01J19/00GK101999078SQ20098011232
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者平山博士 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社