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JP2009156778A - Microchip and manufacturing method therefor - Google Patents

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JP2009156778A
JP2009156778A JP2007337275A JP2007337275A JP2009156778A JP 2009156778 A JP2009156778 A JP 2009156778A JP 2007337275 A JP2007337275 A JP 2007337275A JP 2007337275 A JP2007337275 A JP 2007337275A JP 2009156778 A JP2009156778 A JP 2009156778A
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JP
Japan
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substrate
groove
microchip
fluid circuit
thickness direction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007337275A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Aoki
陽一 青木
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microchip which excels in productivity and has a structure, capable of easily determining groove collapse and in which a fine channel circuit pattern is formed in a substrate. <P>SOLUTION: At least a first substrate, having a substrate surface provided with grooves, is pasted to a second substrate to form the microchip, and the microchip has a fluid circuit made of the grooves and a first substrate-side surface of the second substrate. In the first substrate, the surface provided with the grooves is provided with a collapse-measuring part for measuring groove destructions due to the pasting of the first substrate and the second substrate. The collapse-measuring part is provided with at least both a reference groove, having a depth which is equal to or deeper than the shallowest groove forming the fluid circuit in the thickness direction of the first substrate and a protrusion part in the shape of a pyramid, a cone, or a triangular prism mounted to the inside of the reference groove and having a measuring surface sloped in the direction of the surface of the second substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に潰れ測定部を備えるマイクロチップ、およびマイクロチップの製造方法に関する。   The present invention relates to a microchip provided with a crush measurement unit on a substrate, and a method for manufacturing the microchip.

近年、医療や健康、食品、創薬などの分野で、DNA(Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルスおよび細胞などの生体物質、ならびに化学物質を検知、検出あるいは定量する重要性が増してきており、それらを簡便に測定できる様々なバイオチップおよびマイクロ化学チップ(以下、これらを総称してマイクロチップと称する。)が提案されている。   In recent years, the importance of detecting, detecting or quantifying biological substances such as DNA (Deoxyribo Nucleic Acid), enzymes, antigens, antibodies, proteins, viruses and cells, and chemical substances in fields such as medicine, health, food, and drug discovery There have been proposed various biochips and microchemical chips (hereinafter collectively referred to as microchips) that can be easily measured.

マイクロチップは、その内部に流体回路を有しており、該流体回路は、たとえば検査・分析の対象となるサンプル(たとえば、血液等)を処理する、あるいは該サンプルと反応させるための液体試薬を保持する液体試薬保持室、該サンプルと液体試薬とを混合する混合室、混合液について分析および/または検査するための検出部などの各部と、これら各部を適切に接続する微細な流路(数百μm程度の幅)とから主に構成される。このような流体回路を有するマイクロチップは、実験室で行なっている一連の実験・分析操作を、数cm角で厚さ数mm程度のチップ内で行なえることから、サンプルおよび試薬が微量で済み、コストが安く、反応速度が速く、ハイスループットな検査ができ、サンプルを採取した現場で直ちに検査結果を得ることができるなど多くの利点を有し、たとえば血液検査等の生化学検査用として好適に用いられている。   The microchip has a fluid circuit therein, and the fluid circuit processes, for example, a sample to be examined and analyzed (for example, blood) or a liquid reagent for reacting with the sample. Each part such as a liquid reagent holding chamber to be held, a mixing chamber for mixing the sample and the liquid reagent, a detection part for analyzing and / or inspecting the mixed liquid, and a fine flow path (several number) appropriately connecting these parts The width is about 100 μm). A microchip having such a fluid circuit can perform a series of experiments and analysis operations performed in a laboratory in a chip of several centimeters square and several millimeters in thickness. It has many advantages such as low cost, high reaction speed, high throughput testing, and the ability to obtain test results immediately at the site where the sample was taken, suitable for biochemical testing such as blood testing It is used for.

ところで、マイクロチップは、通常、流体回路を構成する凹部(溝)が形成された基板と、平坦な基板とを貼り合せることにより作製される。従来、熱可塑性樹脂からなる2つの基板の貼り合わせには、光(たとえばレーザ光)照射による溶着が用いられてきた(たとえば特許文献1)。この光照射による溶着においては、2枚の熱可塑性樹脂基板のうち、一方を光透過性基板とし、他方を光吸収性基板として、この両者を重ね合わせて圧力を印加した後、透明基板側から光を照射する。光照射により、貼り合わせ面の温度が融点を超えると、基板が融解して両基板が接合される。   By the way, a microchip is usually manufactured by bonding a substrate on which a recess (groove) constituting a fluid circuit is formed and a flat substrate. Conventionally, welding by light (for example, laser beam) irradiation has been used for bonding two substrates made of thermoplastic resin (for example, Patent Document 1). In this welding by light irradiation, one of the two thermoplastic resin substrates is a light-transmitting substrate and the other is a light-absorbing substrate. Irradiate light. When the temperature of the bonded surface exceeds the melting point due to light irradiation, the substrates are melted and the two substrates are bonded.

しかし、プラスチックなどからなる基板同士を光(たとえばレーザ光)照射による溶着を利用したいわゆる熱圧着により接合する場合、基板の溶融や圧縮により、該溝潰れが生じる。この溝潰れは、基板の流体回路の形状に影響を与えるため、該溝潰れの具合を許容範囲内で抑えるために定量化する必要があった。従来、潰れを定量する方法に、断面切断による光学観察かレーザによる反射光路差を利用する方法などがあったが、製品の切断や大がかりな装置が必要であった。
特公昭62−49850号公報
However, when bonding substrates made of plastic or the like by so-called thermocompression using welding by irradiation with light (for example, laser light), the grooves are crushed due to melting or compression of the substrates. Since this crushing of the groove affects the shape of the fluid circuit of the substrate, it has been necessary to quantify the crushing of the groove within a permissible range. Conventionally, methods for quantifying crushing include optical observation by cross-section cutting or a method using a reflected light path difference by a laser, but cutting of a product or a large-scale apparatus is required.
Japanese Examined Patent Publication No. 62-49850

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、生産性がよく、溝潰れの定量化を簡便に行なうことができる構造を有し、基板に微細な流路回路パターンが形成されているマイクロチップを提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its object is to have a structure capable of easily quantifying the crushing of the groove with good productivity and a fine flow path on the substrate. To provide a microchip on which a circuit pattern is formed.

また、本発明の別の目的は、生産性がよく、溝潰れを素早く簡便に判定できるマイクロチップの製造方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a microchip that has good productivity and can quickly and easily determine crushing of grooves.

本発明は、少なくとも、基板表面に設けられた溝を備える第1の基板と、第2の基板とを貼り合わせてなり、溝と第2の基板の第1の基板側表面とからなる流体回路を有するマイクロチップであって、第1の基板は、溝が設けられた表面に、第1の基板と第2の基板との張り合わせによる溝の潰れを測定するための潰れ測定部を備え、潰れ測定部は、少なくとも、第1の基板の厚み方向に流体回路を形成する一番浅い溝以上の深さで設けられた基準溝と、基準溝の内部に設置され、第2の基板の表面の方向に勾配した測定面を有する角錐状、円錐状または三角柱状の凸部とを備えるマイクロチップに関する。   The present invention relates to a fluid circuit comprising at least a first substrate having a groove provided on a substrate surface and a second substrate, and comprising a groove and a first substrate side surface of the second substrate. The first substrate includes a crush measurement unit for measuring crushing of the groove due to the bonding between the first substrate and the second substrate on the surface provided with the groove, The measurement unit is installed at least inside a reference groove provided at a depth equal to or greater than the shallowest groove forming the fluid circuit in the thickness direction of the first substrate, and is provided on the surface of the second substrate. The present invention relates to a microchip including a pyramidal, conical, or triangular prism-shaped convex portion having a measurement surface inclined in the direction.

また、本発明のマイクロチップにおいて、基準溝の内部の底面に設置され、第1の基板の厚み方向に垂直な基準面を有する箱体をさらに備え、基準面上に凸部が設置されていることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the microchip further includes a box that is provided on the bottom surface inside the reference groove and has a reference surface perpendicular to the thickness direction of the first substrate, and the convex portion is provided on the reference surface. It is preferable.

また、本発明のマイクロチップにおいて、凸部における頂点または凸部における一辺は、第1の基板の溝が設けられた表面と、第1の基板の厚み方向に同じ高さであることが好ましい。   In the microchip of the present invention, it is preferable that the vertex of the convex portion or one side of the convex portion has the same height as the surface of the first substrate where the groove is provided and in the thickness direction of the first substrate.

また、本発明のマイクロチップにおいて、第1の基板の溝が設けられた表面から基準面の表面までの厚み方向の長さは、第1の基板の溝が設けられた表面から基準溝の底面までの厚み方向の長さの1/2以下であることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the length in the thickness direction from the surface of the first substrate on which the groove is provided to the surface of the reference surface is the bottom surface of the reference groove from the surface on which the groove of the first substrate is provided. It is preferable that it is ½ or less of the length in the thickness direction.

また、本発明のマイクロチップにおいて、第1の基板は、黒色基板であることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the first substrate is preferably a black substrate.

また、本発明は、上述のマイクロチップの製造方法であって、少なくとも、第1の基板と、第2の基板とのレーザ光を用いて貼り合わせする工程と、潰れ測定部の凸部の潰れ部分の寸法をイメージセンサで測定する工程とを備えるマイクロチップの製造方法に関する。   The present invention is also the above-described microchip manufacturing method, wherein at least the first substrate and the second substrate are bonded together using laser light, and the protrusions of the crush measurement unit are crushed. The present invention relates to a method for manufacturing a microchip, comprising a step of measuring a dimension of a portion with an image sensor.

本発明のマイクロチップの構造によれば、生産性よく、基板を貼り合せることができ、基板に微細な流路パターンが形成されている場合であっても、該流路パターンの変形を抑制することができる。   According to the structure of the microchip of the present invention, substrates can be bonded with high productivity, and even when a fine channel pattern is formed on the substrate, deformation of the channel pattern is suppressed. be able to.

また、本発明のマイクロチップの製造方法によると潰れの定量化を素早く簡便に行なうことができ、マイクロチップの量産において、切断による断面観察することなく、イメージセンサもしくは目視による簡便な良品・不良品の判定が可能である。   Further, according to the microchip manufacturing method of the present invention, it is possible to quickly and easily quantify crushing, and in mass production of microchips, an image sensor or a simple non-defective product by visual inspection without observing a cross section by cutting. Can be determined.

本発明は、その内部に流体回路を有する光学測定用マイクロチップに関するものである。本発明の光学測定用マイクロチップは、少なくとも基板表面に溝が形成された第1の基板の溝形成側表面上に、第2の基板を貼り合わせてなり、第1の基板表面に形成された溝と第2の基板の貼り合わせ面とによって流体回路が構成されている。マイクロチップの大きさは、特に限定されないが、たとえば縦横数cm程度、厚さ数mm〜1cm程度とすることができる。また、本発明におけるマイクロチップは、第3の基板をさらに備え、第1の基板は両表面に溝が設けられ、第3の基板とを張り合わせて溝と第3の基板の第1の基板側表面とからなる流体回路を有する形態であっても差し支えない。また、本発明のマイクロチップにおいては、公知のマイクロチップにおける検出部等の形状については、特に制限はない。   The present invention relates to an optical measurement microchip having a fluid circuit therein. The microchip for optical measurement according to the present invention is formed on the surface of the first substrate by laminating the second substrate on at least the surface of the first substrate having grooves formed on the surface of the substrate. A fluid circuit is constituted by the groove and the bonding surface of the second substrate. The size of the microchip is not particularly limited, but can be, for example, about several cm in length and width and about several mm to 1 cm in thickness. The microchip according to the present invention further includes a third substrate. The first substrate is provided with grooves on both surfaces, and the third substrate is bonded to the groove and the first substrate side of the third substrate. There may be a form having a fluid circuit composed of a surface. Further, in the microchip of the present invention, there is no particular limitation on the shape of the detection unit or the like in a known microchip.

上記流体回路は、検出部の他に、他の部位を有していてもよい。他の部位としては、特に限定されるものではないが、公知のマイクロチップにおける液体試薬を保持するための液体試薬保持部、該液体試薬および流体回路内に注入された検体(または、該検体中の特定成分。以下、単に検体とも称する。)を計量するための各計量部、計量された液体試薬と検体とを混合するための混合部などを挙げることができる。必要に応じてさらに別の部位が設けられてもよい。流体回路内に、このような部位を備えるマイクロチップを用いた検査・分析の対象(被検体)は、典型的には、検体と液体試薬とが混合された混合液である。ここで、液体試薬とは、マイクロチップを用いて行なわれる検査・分析の対象となる検体を処理する、または該検体と混合あるいは反応される試薬であり、通常、マイクロチップ使用前にあらかじめ流体回路の液体試薬保持部に内蔵されている。   The fluid circuit may have other parts in addition to the detection unit. Other sites are not particularly limited, but a liquid reagent holding unit for holding a liquid reagent in a known microchip, a sample injected into the liquid reagent and the fluid circuit (or in the sample) (Hereinafter, also referred to simply as “specimen”), each measuring section for measuring, and a mixing section for mixing the weighed liquid reagent and the sample. Further parts may be provided as necessary. An object (analyte) to be examined / analyzed using a microchip having such a part in a fluid circuit is typically a mixed liquid in which a specimen and a liquid reagent are mixed. Here, the liquid reagent is a reagent that processes a sample to be tested or analyzed using a microchip, or is mixed or reacted with the sample. Usually, a fluid circuit is used in advance before using the microchip. It is built in the liquid reagent holding part.

上記流体回路内の各部は、外部からの遠心力の印加により、検体や液体試薬の計量、検体と液体試薬との混合、得られた混合液(被検体)の検出部への導入および該混合液(被検体)の検査・分析等を順次行なうことができるように、適切な位置に配置され、かつ微細な流体回路(以下、単に流体回路と称することがある。)を介して接続されている。マイクロチップへの遠心力の印加は、典型的には、マイクロチップを、これに遠心力を印加可能な装置(遠心装置)に載置して行なわれる。   Each part in the fluid circuit is configured to measure a sample or a liquid reagent, mix the sample and the liquid reagent, introduce the obtained mixed liquid (analyte) into the detection unit, and mix the sample by applying an external centrifugal force. The liquid (subject) is arranged at an appropriate position so that it can be sequentially examined and analyzed, and is connected via a fine fluid circuit (hereinafter sometimes simply referred to as a fluid circuit). Yes. Application of centrifugal force to the microchip is typically performed by placing the microchip on a device (centrifuge) that can apply centrifugal force thereto.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には、同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。また、図面における長さ、大きさ、幅などの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法を表してはいない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. In addition, dimensional relationships such as length, size, and width in the drawings are changed as appropriate for clarity and simplification of the drawings, and do not represent actual dimensions.

図1は、本発明に係るマイクロチップの第1の基板の一例を示す模式的な平面図である。以下、図1に基づいて説明する。   FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a first substrate of a microchip according to the present invention. Hereinafter, a description will be given based on FIG.

本発明は、少なくとも、基板表面に設けられた溝を備える第1の基板と、第2の基板とを貼り合わせてなり、溝と第2の基板の第1の基板側表面とからなる流体回路を有するマイクロチップであって、第1の基板は、該溝が設けられた表面に、第1の基板と第2の基板との張り合わせによる溝の潰れを測定するための潰れ測定部10を備える。図1においては、向かって左側上に潰れ測定部10が形成されているが、第1の基板上の流体回路の設定パターンを変形しない限りは、第1基板上のいずれの箇所に潰れ測定部10が形成されても良い。そして、潰れ測定部10は、少なくとも、第1の基板の厚み方向に流体回路を形成する一番浅い溝以上の深さで設けられた基準溝と、該基準溝の内部に設置され、第2の基板の表面の方向に勾配した測定面を有する角錐状、円錐状または三角柱状の凸部とを備える。   The present invention relates to a fluid circuit comprising at least a first substrate having a groove provided on a substrate surface and a second substrate, and comprising a groove and a first substrate side surface of the second substrate. The first substrate includes a crush measurement unit 10 for measuring crushing of the groove due to the bonding between the first substrate and the second substrate on the surface where the groove is provided. . In FIG. 1, the crushing measurement unit 10 is formed on the left side toward the left side, but the crushing measurement unit 10 can be located anywhere on the first substrate unless the fluid circuit setting pattern on the first substrate is deformed. 10 may be formed. The crushing measurement unit 10 is installed at least inside a reference groove provided at a depth equal to or greater than the shallowest groove forming the fluid circuit in the thickness direction of the first substrate, and the second groove And a convex portion having a pyramid shape, a conical shape, or a triangular prism shape having a measurement surface inclined in the direction of the surface of the substrate.

本発明のマイクロチップにおいて、第1の基板は両面に溝が設けられており、第1の基板における第2の基板を張り合わせる面と反対の面に張り合わせる第3の基板を備えても良い。以下、第1の基板の表面に形成された潰れ測定部10の形状、およびその動作について、具体的な実施形態を例に挙げて詳細に説明する。   In the microchip of the present invention, the first substrate is provided with a groove on both surfaces, and may include a third substrate that is bonded to a surface opposite to the surface of the first substrate that is bonded to the second substrate. . Hereinafter, the shape and operation of the crush measurement unit 10 formed on the surface of the first substrate will be described in detail by taking a specific embodiment as an example.

<第1の実施形態>
図2は、本実施形態のマイクロチップにおける潰れ測定部を拡大した模式的な平面図である。図3は、図2におけるIII−III線に沿った断面図である。図4は、図2におけるIV−IV線に沿った断面図である。本実施形態において「厚み方向に上」とは、厚み方向に第2の基板2側の方向をいい、「厚み方向に下」とは、厚み方向に第2の基板2と逆の方向をいうものとする。また、溝の深さとは第1の基板1の溝が設けられた表面から、厚み方向の長さをいうものとする。
<First Embodiment>
FIG. 2 is an enlarged schematic plan view of a crush measurement unit in the microchip of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. In the present embodiment, “upward in the thickness direction” means the direction on the second substrate 2 side in the thickness direction, and “downward in the thickness direction” means a direction opposite to the second substrate 2 in the thickness direction. Shall. Further, the depth of the groove means the length in the thickness direction from the surface of the first substrate 1 where the groove is provided.

以下、図2〜図4に基づいて、本実施形態の潰れ測定部の構造について説明する。本実施形態のマイクロチップは、上述したとおり、少なくとも、溝を基板表面に設けた第1の基板1を備える。そして、第1の基板1は、溝が設けられた表面に、第1の基板1と第2の基板との張り合わせによる流体回路を形成するための溝の潰れを測定するための図2〜図4に示すような潰れ測定部を備えている。そして、潰れ測定部は、基準溝5と、凸部3とを少なくとも有する。基準溝5とは、第1の基板の厚み方向に流体回路を形成する一番浅い溝以上の深さで設けられた溝である。これは、該流体回路を形成する溝の深さは、そのパターンの箇所によってさまざまであるため、一番浅い溝の潰れ具合を測定することができるように、流体回路を形成する一番浅い溝以上の深さで設けられる必要がある。具体的には、深さAは、流体回路を形成するための一番浅い溝の深さ以上の深さを有する。そして、凸部3は、基準溝5の内部に設置され、第2の基板2の表面の方向に勾配した測定面を有する角錐状、円錐状または三角柱状のものであり、本実施形態においては、三角柱状のものとなっている。該測定面は、凸部3を形成する壁面であり、「第2の基板2の表面の方向に勾配」とは、凸部3が第2の基板2の方向にテーパー形状を形成していればよい。そして、深さBは、凸部3の深さを示すこととなる。   Hereinafter, the structure of the crush measurement part of this embodiment is demonstrated based on FIGS. As described above, the microchip of the present embodiment includes at least the first substrate 1 provided with grooves on the substrate surface. And the 1st board | substrate 1 is a figure for measuring the crushing of the groove | channel for forming the fluid circuit by bonding of the 1st board | substrate 1 and the 2nd board | substrate on the surface in which the groove | channel was provided in FIG. 4 is provided. The crushing measurement part has at least the reference groove 5 and the convex part 3. The reference groove 5 is a groove provided at a depth equal to or greater than the shallowest groove forming the fluid circuit in the thickness direction of the first substrate. This is because the depth of the groove forming the fluid circuit varies depending on the location of the pattern, so that the shallowest groove forming the fluid circuit can be measured so that the degree of collapse of the shallowest groove can be measured. It is necessary to provide the above depth. Specifically, the depth A has a depth equal to or greater than the depth of the shallowest groove for forming the fluid circuit. And the convex part 3 is the inside of the reference | standard groove | channel 5, and is a pyramid shape, a cone shape, or a triangular prism shape which has a measurement surface inclined in the direction of the surface of the 2nd board | substrate 2, In this embodiment It is a triangular prism. The measurement surface is a wall surface forming the convex portion 3, and “gradient in the direction of the surface of the second substrate 2” means that the convex portion 3 forms a taper shape in the direction of the second substrate 2. That's fine. And the depth B will show the depth of the convex part 3. FIG.

そして、本実施形態においては、基準溝5の内部の底面に設置され、第1の基板の厚み方向に垂直な基準面4を有する箱体をさらに備える。そして、該基準面4上に凸部3が設置されている。基準溝5の内部の底面とは、基準溝5の第1の基板1における厚み方向に一番下を形成する面であり、底面は、第1の基板1の厚み方向に対して垂直の面であることが好ましい。また、本実施形態において箱体は、直方体の形状であるが、たとえば円柱状のものであっても、三角柱、五角柱等の角柱状のものであってもよく、基準面4を有するものであれば、特に限定されない。そして、本実施形態においては、該箱体を備えるために、基準溝5の底面に直接凸部が形成されていないが、たとえば、凸部3を基準溝5の底面に形成しても良い。   And in this embodiment, it is further provided with the box which is installed in the bottom face inside the reference | standard groove | channel 5, and has the reference plane 4 perpendicular | vertical to the thickness direction of a 1st board | substrate. And the convex part 3 is installed on this reference plane 4. The bottom surface inside the reference groove 5 is a surface that forms the bottom of the reference groove 5 in the thickness direction of the first substrate 1, and the bottom surface is a surface perpendicular to the thickness direction of the first substrate 1. It is preferable that Further, in this embodiment, the box has a rectangular parallelepiped shape, but may be, for example, a cylindrical shape or a prismatic shape such as a triangular prism or a pentagonal prism, and has a reference surface 4. If there is, it will not be specifically limited. And in this embodiment, in order to provide this box, although the convex part is not directly formed in the bottom face of the reference groove 5, you may form the convex part 3 in the bottom face of the reference groove 5, for example.

また、凸部3における頂点または凸部における一辺は、第1の基板1の表面と、第1の基板の厚み方向に同じ高さであることが好ましい。これは、後述する動作において、該溝の潰れ具合を簡便に測定することができるためである。本実施形態においては、凸部3における一辺が、第1の基板1の表面と、第1の基板1の厚み方向に同じ高さとなるように設定されている。   Moreover, it is preferable that the vertex in the convex part 3 or the one side in a convex part is the same height as the surface of the 1st board | substrate 1, and the thickness direction of a 1st board | substrate. This is because the crushing condition of the groove can be easily measured in the operation described later. In the present embodiment, one side of the convex portion 3 is set to be the same height as the surface of the first substrate 1 and the thickness direction of the first substrate 1.

また、第1の基板1の表面から基準面4の表面までの厚み方向の長さは、第1の基板1の表面から基準溝5の底面までの厚み方向の長さの1/2以下であることが好ましい。これは、後述する動作において、流体回路を形成する溝の潰れ具合を算定しやすいためである。本実施形態においては、たとえば、流体回路を形成する一番浅い溝の深さが0.3mmである場合には、深さAは0.3mm程度、深さBは0.15mm程度と設定することができ、該凸部の長手方向の長さCは、2mm程度と設定することができる。また、潰れ測定部が形成された第1の基板1は、黒色基板であることが好ましく、第2の基板2は、透明基板であることがさらに好ましい。   The length in the thickness direction from the surface of the first substrate 1 to the surface of the reference surface 4 is ½ or less of the length in the thickness direction from the surface of the first substrate 1 to the bottom surface of the reference groove 5. Preferably there is. This is because it is easy to calculate the degree of crushing of the grooves forming the fluid circuit in the operation described later. In the present embodiment, for example, when the depth of the shallowest groove forming the fluid circuit is 0.3 mm, the depth A is set to about 0.3 mm and the depth B is set to about 0.15 mm. The length C of the convex portion in the longitudinal direction can be set to about 2 mm. Moreover, it is preferable that the 1st board | substrate 1 with which the crushing measurement part was formed is a black board | substrate, and it is further more preferable that the 2nd board | substrate 2 is a transparent substrate.

ここで、図5は、本実施形態のマイクロチップの第2の基板との貼り合わせにおける潰れ測定部の動作を説明するための模式的な平面図である。図6は、図5におけるVI−VI線に沿った断面図である。   Here, FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the operation of the crushing measurement unit in bonding the microchip of the present embodiment to the second substrate. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.

以下、図5、図6および図3に基づいて本実施形態のマイクロチップの第1の基板および第2の基板を張り合わせる際の潰れ測定部の動作について説明する。第1の基板1と第2の基板2とを張り合わせる際に、第1の基板1が溶融や圧縮した場合には、同時に凸部3も圧縮されることとなる。このとき、第1の基板1と第2の基板との張り合わせは、レーザ光等を用いた熱圧着等公知の方法で行なうことができる。上述したとおり、本実施形態において、第1の基板1が黒色基板であり、第2の基板2が透明基板である場合には、潰れ測定部を上面方向から見た際における凸部3が第2の基板2によって圧縮されて形成された黒い部分における長手方向の長さeを簡単に測定することができる。該長さeは、目視で測定することも可能であるが、たとえば、潰れ測定部の位置をイメージセンサ等で判別することにより、早急にかつ簡便に長さeを測定することが可能である。イメージセンサでは、潰れている部分を反射率の違いを利用して測定することができ、目視で確認するよりもさらに簡便に測定することができる。   Hereinafter, the operation of the crushing measurement unit when the first substrate and the second substrate of the microchip of the present embodiment are bonded together will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 3. When the first substrate 1 and the second substrate 2 are bonded to each other, if the first substrate 1 is melted or compressed, the convex portion 3 is also compressed at the same time. At this time, the bonding between the first substrate 1 and the second substrate can be performed by a known method such as thermocompression bonding using a laser beam or the like. As described above, in the present embodiment, when the first substrate 1 is a black substrate and the second substrate 2 is a transparent substrate, the convex portion 3 when the collapse measuring portion is viewed from the top surface direction is the first substrate 1. It is possible to easily measure the length e in the longitudinal direction in the black portion formed by being compressed by the two substrates 2. The length e can be measured visually. For example, the length e can be measured quickly and easily by determining the position of the crushing measurement unit with an image sensor or the like. . In the image sensor, a crushed portion can be measured using the difference in reflectance, and can be measured more easily than visually confirmed.

このようにして、測定面を有する凸部3の圧縮されて形成された黒い部分の長さeを凸部の長手方向における長さCとから、凸部3が厚み方向に長さd圧縮されたことを算出することができる。そして、該長さdは、流体回路を形成する溝の潰れ具合にも相当するため、該長さCと該長さeとを測定することによって、同時に流体回路を形成する溝の潰れ具合をも測定することができる。   In this way, the length e of the black portion formed by compressing the convex portion 3 having the measurement surface and the length C in the longitudinal direction of the convex portion is compressed by the length d in the thickness direction. Can be calculated. Since the length d corresponds to the crushing condition of the groove forming the fluid circuit, the crushing condition of the groove forming the fluid circuit can be determined at the same time by measuring the length C and the length e. Can also be measured.

また、本実施形態においては、基準面4を有する箱体がさらに備えられている。流体回路を形成する溝が設けられた第1の基板1の表面から、該基準面4までの深さBを、マイクロチップが実質的に機能しなくなる溝の潰れの許容上限に設定することが必要であり、具体的に好ましくは、該深さBは、深さAの1/2以下であることが好ましい。流体回路を形成する溝の潰れ具合を算定しやすいためである。たとえば、上面方向から潰れ測定部を見たときに、基準溝5の内部の箱体と凸部3とが備えられた箇所が全て圧縮されて形成された黒い部分となっていた場合には、そのマイクロチップは、使用できないものと容易に判断することができるからである。   In the present embodiment, a box having a reference surface 4 is further provided. The depth B from the surface of the first substrate 1 provided with the grooves forming the fluid circuit to the reference surface 4 may be set as an allowable upper limit of crushing of the grooves where the microchip does not substantially function. Specifically, preferably, the depth B is preferably ½ or less of the depth A. This is because it is easy to calculate the degree of crushing of the grooves forming the fluid circuit. For example, when the crushing measurement part is viewed from the upper surface direction, when the portion provided with the box inside the reference groove 5 and the convex part 3 is a black part formed by being compressed, This is because it can be easily determined that the microchip cannot be used.

また、本実施形態においては、凸部3として三角柱状のものを備えているが、たとえば凸部3が円錐状のものである場合には、測定面を有する凸部3の圧縮されて形成された黒い部分の半径または直径を測定と、凸部3の底面の半径または直径を測定することによって、潰れ具合を算出することができる。本発明においては、凸部の形状と潰れた部分の測定方法を適宜最適なものとして組み合わせることで応用することができる。   In the present embodiment, the convex portion 3 is provided with a triangular prism shape. However, when the convex portion 3 is conical, for example, the convex portion 3 having a measurement surface is compressed and formed. By measuring the radius or diameter of the black portion and measuring the radius or diameter of the bottom surface of the convex portion 3, the degree of collapse can be calculated. In this invention, it can apply by combining the shape of a convex part and the measuring method of the crushed part as an optimal thing suitably.

また、上述のとおり、本実施形態においては、第1の基板1が黒基板であるため、レーザ光で熱圧着させる際に乱反射を防止することができる。   Further, as described above, in the present embodiment, since the first substrate 1 is a black substrate, irregular reflection can be prevented when thermocompression bonding is performed with laser light.

以上のように本発明の構造を用いることで、マイクロチップを破壊することなく、第1の基板1と第2の基板2とを張り合わせる際に生じる潰れ具合を早急にかつ簡便に測定することができ、該潰れ具合を定量化することができる。   As described above, by using the structure of the present invention, it is possible to quickly and easily measure the degree of crushing that occurs when the first substrate 1 and the second substrate 2 are bonded together without destroying the microchip. Can be quantified.

<第2の実施形態>
図7は、本実施形態のマイクロチップにおける潰れ測定部を拡大した模式的な断面図である。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view in which a crushing measurement unit in the microchip of the present embodiment is enlarged.

以下、図7に基づいて本実施形態の潰れ測定部の構造について説明する。本実施形態のマイクロチップは、上述したとおり、少なくとも、溝を基板表面に設けた第1の基板1を備える。そして、第1の基板1は、溝が設けられた表面に、第1の基板1と第2の基板との張り合わせによる流体回路を形成するための溝の潰れを測定するための潰れ測定部を備えている。そして、潰れ測定部は、基準溝5と、凸部3とを少なくとも有する。   Hereinafter, the structure of the crush measurement part of this embodiment is demonstrated based on FIG. As described above, the microchip of the present embodiment includes at least the first substrate 1 provided with grooves on the substrate surface. And the 1st board | substrate 1 has the crushing measurement part for measuring the crushing of the groove | channel for forming the fluid circuit by bonding of the 1st board | substrate 1 and the 2nd board | substrate on the surface in which the groove | channel was provided. I have. The crushing measurement part has at least the reference groove 5 and the convex part 3.

本実施形態においては、凸部3の形状が第1の実施形態と異なる。凸部3を形成する壁面としての測定面は、第2の基板2の表面の方向に勾配しているが、その形状が第1の実施形態とは異なる。しかし、凸部3が第2の基板2の方向にテーパー形状を形成しているため、その作用効果は、上述したものと同様である。   In the present embodiment, the shape of the convex portion 3 is different from that of the first embodiment. The measurement surface as the wall surface forming the convex portion 3 is inclined in the direction of the surface of the second substrate 2, but its shape is different from that of the first embodiment. However, since the convex part 3 forms the taper shape in the direction of the 2nd board | substrate 2, the effect is the same as what was mentioned above.

<第3の実施形態>
本実施形態におけるマイクロチップの製造方法においては、上述したマイクロチップの第1の基板および第2の基板を用いる。そして、公知の方法で第1の基板および第2の基板について、製造した後に、第1の基板と、第2の基板とのレーザ光を用いて貼り合わせする工程と、潰れ測定部の凸部の潰れ部分の寸法をイメージセンサで測定する工程と、を備える。
<Third Embodiment>
In the microchip manufacturing method in the present embodiment, the first substrate and the second substrate of the microchip described above are used. And after manufacturing about the 1st substrate and the 2nd substrate by a publicly known method, the process of pasting together using the laser beam of the 1st substrate and the 2nd substrate, and the convex part of a crushing measurement part Measuring the dimensions of the collapsed portion of the image with an image sensor.

つまり、製造方法において、潰れ測定部の凸部の潰れ部分の寸法をイメージセンサで測定する工程を備えることによって、流体回路を形成する溝の潰れ具合の定量化を素早く簡便に行なうことができる。そして、マイクロチップの量産において、切断による断面観察することなく、簡便な良品・不良品の判定が可能である。   That is, in the manufacturing method, by providing the step of measuring the size of the collapsed portion of the convex portion of the collapse measuring unit with an image sensor, it is possible to quickly and easily quantify the degree of collapse of the groove forming the fluid circuit. In mass production of microchips, simple non-defective / defective products can be determined without observing a cross section by cutting.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明に係るマイクロチップの第1の基板の一例を示す模式的な平面図である。It is a typical top view showing an example of the 1st substrate of the microchip concerning the present invention. 第1の実施形態のマイクロチップにおける潰れ測定部を拡大した模式的な平面図である。It is the typical top view to which the crushing measurement part in the microchip of a 1st embodiment was expanded. 図2におけるIII−III線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the III-III line in FIG. 図2におけるIV−IV線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the IV-IV line in FIG. 第1の実施形態のマイクロチップの第2の基板との貼り合わせにおける潰れ測定部の動作を説明するための模式的な平面図である。It is a typical top view for demonstrating operation | movement of the crushing measurement part in bonding with the 2nd board | substrate of the microchip of 1st Embodiment. 図5におけるVI−VI線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VI-VI line in FIG. 第2の実施形態のマイクロチップにおける潰れ測定部を拡大した模式的な断面図である。It is the typical sectional view which expanded the crushing measurement part in the microchip of a 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の基板、2 第2の基板、3 凸部、4 基準面、5 基準溝、10 潰れ測定部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st board | substrate, 2nd board | substrate, 3 convex part, 4 reference plane, 5 reference | standard groove | channel, 10 squashing measurement part.

Claims (6)

少なくとも、基板表面に設けられた溝を備える第1の基板と、第2の基板とを貼り合わせてなり、前記溝と前記第2の基板の前記第1の基板側表面とからなる流体回路を有するマイクロチップであって、
前記第1の基板は、前記溝が設けられた表面に、前記第1の基板と前記第2の基板との張り合わせによる溝の潰れを測定するための潰れ測定部を備え、
前記潰れ測定部は、少なくとも、
第1の基板の厚み方向に前記流体回路を形成する一番浅い溝以上の深さで設けられた基準溝と、
前記基準溝の内部に設置され、前記第2の基板の表面の方向に勾配した測定面を有する角錐状、円錐状または三角柱状の凸部とを備えるマイクロチップ。
A fluid circuit comprising at least a first substrate having a groove provided on the substrate surface and a second substrate, and comprising the groove and the first substrate side surface of the second substrate. A microchip having
The first substrate includes a crush measurement unit for measuring crushing of the groove due to the bonding between the first substrate and the second substrate on the surface provided with the groove,
The crush measurement unit is at least
A reference groove provided at a depth equal to or greater than the shallowest groove forming the fluid circuit in the thickness direction of the first substrate;
A microchip provided with a pyramid-like, conical or triangular prism-shaped convex part installed in the reference groove and having a measurement surface inclined in the direction of the surface of the second substrate.
前記基準溝の内部の底面に設置され、前記第1の基板の厚み方向に垂直な基準面を有する箱体をさらに備え、
前記基準面上に前記凸部が設置された請求項1に記載のマイクロチップ。
A box which is installed on the bottom surface inside the reference groove and has a reference surface perpendicular to the thickness direction of the first substrate;
The microchip according to claim 1, wherein the convex portion is provided on the reference surface.
前記凸部における頂点または前記凸部における一辺は、前記第1の基板の前記溝が設けられた表面と、前記第1の基板の厚み方向に同じ高さである請求項1または2に記載のマイクロチップ。   The vertex in the said convex part or one side in the said convex part is the same height as the surface where the said groove | channel of the said 1st board | substrate was provided, and the thickness direction of the said 1st board | substrate. Microchip. 前記第1の基板の前記溝が設けられた表面から前記基準面の表面までの厚み方向の長さは、前記第1の基板の前記溝が設けられた表面から前記基準溝の底面までの厚み方向の長さの1/2以下である請求項2または3に記載のマイクロチップ。   The length in the thickness direction from the surface of the first substrate on which the groove is provided to the surface of the reference surface is the thickness from the surface of the first substrate on which the groove is provided to the bottom surface of the reference groove. The microchip according to claim 2 or 3, wherein the microchip is not more than 1/2 of the length in the direction. 前記第1の基板は、黒色基板である請求項1〜4のいずれかに記載のマイクロチップ。   The microchip according to claim 1, wherein the first substrate is a black substrate. 請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法であって、
少なくとも、
前記第1の基板と、前記第2の基板とのレーザ光を用いて貼り合わせする工程と、
前記潰れ測定部の前記凸部の潰れ部分の寸法をイメージセンサで測定する工程と、
を備えるマイクロチップの製造方法。
A method of manufacturing a microchip according to any one of claims 1 to 5,
at least,
Bonding the first substrate and the second substrate using laser light;
Measuring the size of the collapsed portion of the convex portion of the collapse measuring unit with an image sensor;
A method of manufacturing a microchip comprising:
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