マイクロチップの製造方法、及びマイクロチップ
【課題】樹脂製基板の接合強度を高めることが可能なマイクロチップの製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂製基板１０の表面には流路用溝が形成され、流路用溝の端部には貫通孔が形成されている。樹脂製基板２０は、流路用溝と貫通孔とに沿った形状を有している。流路用溝が形成されている面を内側にして樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することで、内部に微細流路１５、１６が形成されたマイクロチップを製造する。樹脂製基板２０の端部は、微細流路１５、１６と開口部１７とから所定距離（２ｍｍ）以内の範囲に含まれている。
【解決手段】樹脂製基板１０の表面には流路用溝が形成され、流路用溝の端部には貫通孔が形成されている。樹脂製基板２０は、流路用溝と貫通孔とに沿った形状を有している。流路用溝が形成されている面を内側にして樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することで、内部に微細流路１５、１６が形成されたマイクロチップを製造する。樹脂製基板２０の端部は、微細流路１５、１６と開口部１７とから所定距離（２ｍｍ）以内の範囲に含まれている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流路用溝が形成された樹脂製基板を接合することでマイクロチップを製造する方法、及び、その接合によって製造されるマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
微細加工技術を利用してシリコンやガラス基板上に微細な流路や回路を形成し、微小空間上で核酸、タンパク質、血液などの液体試料の化学反応や、分離、分析などを行うマイクロ分析チップ、あるいはμＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ）と称される装置が実用化されている。このようなマイクロチップの利点としては、サンプルや試薬の使用量又は廃液の排出量が軽減され、省スペースで持ち運び可能な安価なシステムの実現が考えられる。
【０００３】
マイクロチップは、少なくとも一方の部材に微細加工が施された２つの部材をはり合わせることにより製造される。従来においては、マイクロチップにはガラス基板が用いられ、様々な微細加工方法が提案されている。しかしながら、ガラス基板は大量生産には向かず、非常に高コストであるため、廉価で使い捨て可能な樹脂製のマイクロチップの開発が望まれている。
【０００４】
樹脂製のマイクロチップを製造する方法として、流路用溝が形成された樹脂製基板と、流路用溝をカバーする樹脂製基板とを接合する方法がある。樹脂製基板同士の接合には、熱板、熱風、熱ロール、超音波、振動、レーザなどを用いて樹脂製基板を加熱して接合する溶着方法、接着剤や溶剤を用いて樹脂製基板を接合する接着方法、樹脂製基板自体の粘着性を利用して接合する方法、及び、樹脂製基板にプラズマ処理などの表面処理を施すことで基板同士を接合する方法などが挙げられる。
【０００５】
しかしながら、接着方法においては、接合に用いる接着剤や溶剤が流路内に染み出てしまい、流路を汚染してしまう問題があった。そこで、従来においては、接着剤や溶剤が流路内に染み出ることを防止するために、流路用溝が形成された基板とカバー部材とに接着剤を逃がすための逃げ部を形成し、流路近傍とそれ以外の接合面とを分割して樹脂製基板同士を接合していた（例えば特許文献１、及び特許文献２）。
【０００６】
また、熱板を用いた熱圧着法や熱ロールを用いた熱ラミネート法によって樹脂製基板同士を接合する場合、流路用溝が形成された樹脂製基板に、接合の位置決め用の孔を形成しておき、カバー部材は、その位置決め用の孔を覆うことがないように、流路用溝が形成された樹脂製基板よりも所定寸法小さく形成して接合していた（例えば特許文献３）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１０６５０８号公報
【特許文献２】特開２００４−１３６６３７号公報
【特許文献３】特開２００４−１５１０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、樹脂製基板の接合面が剥離してしまう場合があり、流路近傍の接合面の剥離は、流路から分析試料が漏れる原因になる。その剥離が、顕微鏡で観察しなければ確認できないような小さい剥離であっても、流路内での分析試料の流れや移動が変わってしまうおそれがある。そのため、マイクロチップには、強固な接合強度が求められている。
【０００９】
また、マイクロチップは、取り扱いやすさから数ｃｍ角の大きさが望まれる。しかしながら、マイクロチップを作製する場合に、基板の全面を接合するためには、すべての接合面に高い面精度が要求される。
【００１０】
一方、流路用溝が形成された樹脂製基板を成形する方法には、射出成形法、プレス成形法、又は機械加工法などの方法がある。しかしながら、成形時において入熱条件や加圧条件が場所によって不均一になり、成形の精度が悪化しやすくなる。その結果、樹脂製基板の表面の平面精度が悪化し、マイクロチップの接合強度を高めることが困難であった。また、成形型の面精度が転写されるため、成形型にも高い面精度が要求される。
【００１１】
上述した特許文献１と特許文献２に記載の方法では、接着剤を用いて樹脂製基板を接合している。この方法によって樹脂製基板を接合する場合、接合面の平面精度によって接着層における接合強度がばらついてしまい、接合強度が低くなってしまう問題がある。また、接着剤を逃がすための逃げ部を設けているため、その逃げ部によっても基板表面の平面精度が悪化するおそれがあり、さらに、マイクロチップのサイズが拡大してしまう問題がある。また、上述した特許文献３に記載の方法においても、接合面の平面精度に関する問題は解決されていない。
【００１２】
また、流路用溝が形成された樹脂製基板を射出成形法によって作製する場合、ヒートサイクル成形を用いることにより、表面の平面精度を向上させることができる。しかしながら、ヒートサイクル成形に用いる設備の導入や、成形サイクルの長時間化によって、樹脂製基板の製造コストが高くなってしまう問題がある。また、射出成形法では、成形型によって形成されたキャビティ空間に射出成形のゲートを通して樹脂を射出することにより、流路用溝が表面に形成された樹脂製基板を作製する。ヒートサイクル成形によって面精度を向上させることができても、成形した樹脂製基板と射出成形のゲートとを切り離す工程において、ゲート近傍における基板表面の平面精度が悪化してしまう問題がある。
【００１３】
以上のように、樹脂製基板の平面精度が悪化することにより、２つの樹脂製基板の接合面の密着性が低下し、その結果、樹脂製基板の接合強度が低下してしまう問題があった。
【００１４】
この発明は上記の問題を解決するものであり、樹脂製基板の接合強度を高めることが可能なマイクロチップの製造方法、及び樹脂製基板同士の接合強度が高められたマイクロチップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明の第１の形態は、２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合するマイクロチップの製造方法であって、前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部を、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含ませて前記２つの樹脂製基板を接合する接合工程を含むマイクロチップの製造方法である。
また、この発明の第２の形態は、第１の形態に係るマイクロチップの製造方法であって、前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部は、前記一方の樹脂製基板を前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、前記接合工程では、前記一方の樹脂製基板を、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねて、前記２つの樹脂製基板を接合することを特徴とする。
また、この発明の第３の形態は、第２の形態に係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であり、前記個別基板のすべての端部は、前記複数の個別基板を前記他方の樹脂製基板に形成された溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、前記接合工程では、前記複数の個別基板のそれぞれを、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記個別基板と前記他方の樹脂製基板とを接合することを特徴とする。
また、この発明の第４の形態は、第１の形態から第３の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする。
また、この発明の第５の形態は、第１の形態から第４の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記接合工程では、前記２つの樹脂製基板を重ねた状態で前記２つの樹脂製基板を加熱して溶着することで前記接合を行うことを特徴とする。
また、この発明の第６の形態は、第１の形態から第５の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記接合によって、電気泳動分析に用いるマイクロチップを製造することを特徴とする。
また、この発明の第７の形態は、２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合されたマイクロチップであって、前記貫通孔と前記流路用溝とは繋がっており、前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部が、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれることを特徴とするマイクロチップである。
また、この発明の第８の形態は、第７の形態に係るマイクロチップであって、前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板と接合された基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする。
また、この発明の第９の形態は、第８の形態に係るマイクロチップであって、前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に接合された基板であり、前記複数の個別基板のそれぞれは、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記他方の樹脂製基板と接合されて、前記個別基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする。
また、この発明の第１０の形態は、第７の形態から第９の形態のいずれかに係るマイクロチップであって、前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする。
また、この発明の第１１の形態は、第７の形態から第１０の形態のいずれかに係るマイクロチップであって、前記２つの樹脂製基板は、加熱して溶着することで接合されたことを特徴とする。
また、この発明の第１２の形態は、第７の形態から第１１の形態のいずれかに係るマイクロチップであって、電気泳動分析に用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によると、一方の樹脂製基板の端部を、流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含ませて２つの樹脂製基板を接合することで、接合に供する面が小さくなるため、接合において平面精度の影響を受ける範囲が狭くなる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面であっても、その表面の影響を低減して２つの樹脂製基板を接合することが可能となる。その結果、マイクロチップの接合強度をより高くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの製造方法と、その製造方法により製造されたマイクロチップについて、図１から図５を参照して説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の上面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る他方の樹脂製基板を示す上面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの上面図である。図５は、この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【００１８】
図１に示すように、樹脂製基板１０は、１例として、正方形や長方形などの四角形の外形形状を有している。樹脂製基板１０の一方の表面には、直線状の流路用溝１１と直線状の流路用溝１２とが形成されている。この実施形態では、１例として流路用溝１１と流路用溝１２とが直交して樹脂製基板１０の表面に形成されている。なお、流路用溝１１と流路用溝１２とは直交せずに、任意の角度をなして樹脂製基板１０に形成されていても良い。また、図１と図２とに示すように、流路用溝１１の両端部と流路用溝１２の両端部とには、樹脂製基板１０の厚さ方向に貫通する貫通孔１３が形成されている。貫通孔１３は、流路用溝１１の端部と流路用溝１２の端部とに繋がっている。
【００１９】
樹脂製基板１０の接合の相手方となる樹脂製基板２０を図３に示す。樹脂製基板２０は平板状の基板である。また、樹脂製基板２０の外形形状は、樹脂製基板１０の表面に形成された流路用溝１１、１２の形状と、貫通孔１３が形成されている位置とに依存する。例えば、樹脂製基板２０の外形形状は、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とに沿った形状となっている。具体的には、樹脂製基板２０の外形形状は、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２が形成されている位置と貫通孔１３が形成されている位置とから、所定距離ｄ以内の範囲に含まれる形状となっている。これにより、樹脂製基板１０の表面に形成された流路用溝１１、１２の位置に合わせて樹脂製基板２０を樹脂製基板１０に重ねて接合したときに、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。
【００２０】
例えば、樹脂製基板１０には、直線状の流路用溝１１と直線状の流路用溝１２とが直交して形成され、流路用溝１１、１２のそれぞれの両端部には貫通孔１３が形成されている。そのため、カバー側の樹脂製基板２０の外形形状は、流路用溝１１に沿った直線状の部材２１と、流路用溝１２に沿った直線状の部材２２とを備えた形状となっている。例えば、流路用溝１１に沿った直線状の部材の幅と流路用溝１２に沿った部材の幅とを幅ｗとする。幅ｗと、流路用溝１１、１２の幅と、距離ｄとの間には、以下の式（１）が成立する。
幅ｗ≦流路用溝の幅＋（２×距離ｄ） ・・・式（１）
この式の条件を満たすことで、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合したときに、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２から距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。なお、図３には、樹脂製基板２０の形状を模式的に表しており、流路用溝と貫通孔とが形成されている位置に応じて、カバー側の樹脂製基板の形状を変えれば良い。
【００２１】
そして、図４と図５に示すように、流路用溝１１、１２が形成されている面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することでマイクロチップを製造する。このとき、樹脂製基板１０に形成された流路用溝１１、１２の位置と貫通孔１３の位置とに合わせて、樹脂製基板２０を樹脂製基板１０に重ねて接合する。この接合によって、樹脂製基板２０が流路用溝１１、１２の蓋（カバー）として機能し、流路用溝１１によって微細流路１５が形成され、流路用溝１２によって微細流路１６が形成される。さらに、樹脂製基板１０には、流路用溝１１の両端部と流路用溝１２の両端部とに貫通孔１３が形成されており、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することで、マイクロチップに開口部１７が形成される。このように、第１実施形態に係るマイクロチップは、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを備えて構成されている。マイクロチップの内部には、直線状の微細流路１５と微細流路１６とが互いに直交して形成されており、さらに、微細流路１５の両端部と微細流路１６の両端部とには開口部１７が形成されている。
【００２２】
樹脂製基板１０の貫通孔１３は流路用溝１１、１２と繋がっているため、その貫通孔１３による開口部１７は微細流路１５、１６に繋がっている。この開口部１７は、ゲル、試料、緩衝液の導入、保存、排出を行うための孔である。開口部１７（貫通孔１３）の形状は、円形状や矩形状の他、様々な形状であっても良い。
【００２３】
樹脂製基板２０の幅ｗと、流路用溝１１、１２の幅と、距離ｄとの間には、上記の式（１）の関係が成立するため、樹脂製基板２０のすべての端部が、微細流路１５、１６から距離ｄ以内の範囲内に含まれることになる。なお、図４に示す例では、樹脂製基板２０のすべての端部から微細流路１５、１６までの距離が距離ｄと等しくなっているが、距離ｄ以内となっていれば良い。
【００２４】
以上のように、カバー側の樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とが接合する面をより小さくすることが可能となる。このように接合面が小さくなることで、接合において平面精度の影響を受ける範囲がより狭くなる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面であっても、その表面の影響を低減して樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。その結果、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０との接合強度をより高くすることが可能となる。
【００２５】
１例として、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２（微細流路１５、１６）と貫通孔１３（開口部１７）とから、２ｍｍ以内の範囲に含まれることが好ましく、０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に含まれていることがより好ましい。樹脂製基板２０のすべての端部をこの範囲に含ませることで樹脂製基板１０との接合強度を保ちつつ、平面精度が比較的低い表面の影響を低減して、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。なお、マイクロチップの大きさによって、距離ｄの範囲を変えても良い。例えば、マイクロチップの大きさによって、距離ｄを３ｍｍ以内や５ｍｍ以内にした場合であっても、平面精度が比較的低い表面の影響を低減して、マイクロチップの接合強度を高めることができる。
【００２６】
また、射出成形によって樹脂製基板１０を作製する場合、樹脂製基板１０の端部や角が盛り上がるおそれがある。そのことにより、端部や角において平面精度が比較的低くなり、基板同士の接合強度が低くなってしまう。例えば、樹脂製基板１０の角から１ｍｍの範囲内に含まれる表面は、平面精度が比較的低くなるおそれがある。
【００２７】
これに対して第１実施形態によると、樹脂製基板２０の外形形状を樹脂製基板１０に形成された流路用溝と貫通孔とに沿った形状とし、樹脂製基板２０の大きさを樹脂製基板１０の大きさよりも小さくすることで、樹脂製基板１０の角近傍の表面を避けて樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面を避けて、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となり、マイクロチップの接合強度をより高めることが可能となる。
【００２８】
また、マイクロチップは基板の角から剥がれやすいため、樹脂製基板１０の角を避けて樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することで、角から剥がれにくいマイクロチップを作製することができる。
【００２９】
また、射出成形によって樹脂製基板１０を作製する場合、ゲート近傍の表面の平面精度が比較的低くなるおそれがある。第１実施形態によると、射出成形のときに使用されたゲート近傍の表面を避けて、平面精度が比較的高い面を接合面にして樹脂製基板同士を接合することが可能となる。例えば、図４に示す樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合する場合、ゲート近傍の表面を避けて接合することができる。すなわち、カバー側の樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから所定の距離（０．２ｍｍ〜２ｍｍ）の範囲に含まれるため、樹脂製基板１０のゲート近傍の表面を避けて、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。これにより、平面精度が比較的低いゲート近傍の表面を避けて、平面精度が比較的高い表面を接合面として、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。その結果、マイクロチップの接合強度をより高めることが可能となる。
【００３０】
なお、樹脂製基板１０の外形形状は、ハンドリング、分析しやすい形状であれば良く、正方形や長方形などの形状が好ましい。例えば、１０ｍｍ角〜２００ｍｍ角程度の大きさが好ましく、１０ｍｍ角〜１００ｍｍ角がより好ましい。また、貫通孔１３の内径は、分析手法や分析装置に合わせれば良く、例えば２ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
樹脂製基板１０、２０には樹脂が用いられる。その樹脂としては、成形性（転写性、離型性）が良いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光に対する自己蛍光性が低いことなどが条件として挙げられる。例えば、樹脂製基板１０、２０には熱可塑性樹脂が用いられる。
【００３２】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィンなどを用いることが好ましい。特に好ましいのは、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンを用いることである。なお、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とで、同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。また、流路用溝が形成されていない樹脂製基板２０には、熱可塑性樹脂の他、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などを用いても良い。熱硬化性樹脂としては、ポリジメチルシロキサンを用いることが好ましい。
【００３３】
樹脂製基板１０、２０は、押出成形法、Ｔダイ成形法、インフレーション成形法、カレンダ成形法、射出成形法、プレス成形法、又は機械加工法等の方法によって作製することができる。例えば、射出成形法によって、流路用溝や突起部を樹脂製基板の表面に形成しても良いし、機械加工法によって、流路用溝や突起部を樹脂製基板の表面に形成しても良い。また、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とでは、同じ方法で作製しても良いし、異なる方法で作製しても良い。
【００３４】
なお、微細流路１５、１６の形状は、分析試料、試薬の使用量を少なくできること、成形金型の作製精度、転写性、離型性などを考慮して、幅、深さともに、１０μｍ〜２００μｍの範囲内の値であることが好ましいが、特に限定されるものではない。また、微細流路１５、１６の幅と深さは、マイクロチップの用途によって決めれば良い。なお、説明を簡便にするために、微細流路１５、１６の断面の形状は矩形状となっているが、この形状は１例であり、曲面状となっていても良い。また、溝の幅と高さは、微細流路１５と微細流路１６とで同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００３５】
また、流路用溝１１、１２が形成された樹脂製基板１０の板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、０．５ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。流路用溝１１、１２を覆うための蓋（カバー）として機能する樹脂製基板２０の板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、０．５ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。また、蓋（カバー）として機能する樹脂製基板２０に流路用溝を形成しない場合、板状の部材ではなく、フィルム（シート状の部材）を用いても良い。この場合、フィルムの厚さは、３０μｍ〜３００μｍでることが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍであることがより好ましい。
【００３６】
（接合）
樹脂製基板１０と樹脂製基板２０との接合は、熱圧着又は熱ラミネートによって行われる。樹脂製基板１０、２０に対して熱圧着又は熱ラミネートを施すことにより、樹脂製基板１０、２０の接合面における樹脂を溶融させて、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合する。
【００３７】
例えば熱圧着の場合、流路用溝１１、１２が形成された面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを重ねる。その状態で、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加熱することで接合面を溶融させ、さらに、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加圧することで接合する。例えば、７０℃〜２００℃の範囲で樹脂製基板１０、２０を加熱し、その状態で樹脂製基板１０、２０を加圧することで、基板同士を接合する。また、熱ラミネートの場合、樹脂製基板１０、２０を加熱した状態で、ロールによって樹脂製基板１０、２０を加圧することで、基板同士を接合する。
【００３８】
また、熱圧着及び熱ラミネートの他、レーザ溶着又は超音波溶着によって樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合しても良い。
【００３９】
レーザ溶着の場合、流路用溝１１、１２が形成された面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを重ねる。その状態で、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０に対してレーザを照射することで接合面を溶融させ、さらに、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加圧することで接合する。例えば、０．１Ｗ〜２０Ｗのレーザ強度で樹脂製基板上を走査することで、基板同士を接合する。
【００４０】
また、超音波溶着の場合、流路用溝１１、１２が形成された面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを重ねる。その状態で、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０に対して超音波を照射することで接合面を溶融させ、さらに、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加圧することで接合する。例えば、１０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの超音波を印加しながら樹脂製基板を加圧することで、基板同士を接合する。
【００４１】
以上のように、溶着によって接合する場合は、接着のように接着剤を介して２つの樹脂製基板を接合するのではなく、２つの樹脂製基板を直接、接触させて接合するため、樹脂製基板の表面の平面精度が接合状態に大きく影響する。この実施形態のように、一方の樹脂製基板の端部の一部を、他方の樹脂製基板の端部よりも内側にして２つの樹脂製基板を接合することにより、溶着のように２つの樹脂製基板を直接接触させる場合であっても、強固な接合強度を得ることができる。
【００４２】
また、微細流路１５と微細流路１６とが直交して形成されたマイクロチップは、例えば電気泳動法に用いられる。例えば、開口部１７から微細流路１５の内部に試料や緩衝液を加圧注入し、さらに、マイクロチップの開口部１７の２箇所に電極を差し込み、高電圧をかけて電気泳動を行う。１例として、開口部１７から微細流路１５の内部にポリマーを含む緩衝液を加圧注入し、つづいて蛍光標識したＤＮＡサンプルを注入する。さらに、開口部１７の２箇所に電極を差し込み、高電圧をかけて電気泳動を行い、蛍光検出器によりＤＮＡサンプルを検出する。
【００４３】
なお、第１実施形態においては、カバー側の樹脂製基板２０の外形形状を樹脂製基板１０に形成された流路用溝と貫通孔とに沿った形状とし、樹脂製基板２０の大きさを樹脂製基板１０の大きさよりも小さくすることで、接合に供する表面を小さくする。この接合の例は１例であり、２つの樹脂製基板のうち、いずれか一方の樹脂製基板の大きさを小さくして接合しても、この実施形態と同じ効果を奏することができる。例えば、樹脂製基板２０に流路用溝と貫通孔とを形成し、樹脂製基板１０を平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とが接合する面が小さくなるため、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板１０には流路用溝１１、１２のみを形成し、樹脂製基板２０に貫通孔を形成しても良い。
【００４４】
［第１実施形態の変形例］
次に、上述した第１実施形態の変形例について図６から図９を参照して説明する。図６は、第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の上面図である。図７は、第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。図８は、第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。図９は、第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの断面図であり、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【００４５】
図６に示すように、変形例に係る樹脂製基板１０Ａの一方の表面には、第１実施形態に係る樹脂製基板１０と同様に、流路用溝１１、１２が形成されている。また、流路用溝１１、１２の両端部には、樹脂製基板１０Ａの厚さ方向に貫通する貫通孔１３が形成されている。さらに、樹脂製基板１０Ａには、流路用溝１１、１２が形成されている表面とは反対側の表面に凹凸部材が設けられている。例えば図６と図７に示すように、樹脂製基板１０Ａには、流路用溝１１、１２が形成されている表面とは反対側の表面であって貫通孔１３の周囲に、円筒状の突起部１４が設けられている。突起部１４は貫通孔１３を囲み、樹脂製基板１０Ａの厚さ方向に突出している。この突起部１４にチューブやノズルを嵌合して、試料などの導入や排出を行う。なお、図６に示す突起部１４は円筒状の形状を有しているが、これは１例であり、多角形の形状を有していても良い。このように、樹脂製基板１０Ａは、突起部１４を除いて第１実施形態に係る樹脂製基板１０と同じ構成を有している。
【００４６】
また、図８と図９とに示すように、第１実施形態と同様に、樹脂製基板１０Ａの接合の相手方となる樹脂製基板２０は平板状の基板である。そして、流路用溝１１、１２が形成されている面を内側にして、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０とを接合することでマイクロチップを製造する。この接合によって、マイクロチップの内部には、直線状の微細流路１５と微細流路１６とが互いに直交して形成され、さらに、微細流路１５の両端部と微細流路１６の両端部とには開口部１７が形成される。そして、突起部１４に、分析装置に設けられたチューブやノズルを嵌合し、そのチューブやノズルを介して、ゲル、試料、又は緩衝液などを微細流路に導入し、又は、微細流路１５、１６から試料などを排出する。
【００４７】
上述した第１実施形態と同様に、樹脂製基板２０の幅ｗと、流路用溝１１、１２の幅と、距離ｄとの間には、上記の式（１）の関係が成立するため、樹脂製基板２０のすべての端部が、微細流路１５、１６から距離ｄ以内の範囲内に含まれることになる。そのことにより、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０との接合面がより小さくなるため、接合において平面精度の影響を受ける範囲をより小さくすることが可能となる。その結果、平面精度が比較的低い表面であっても、その表面の影響を低減して、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０との接合強度をより高くすることが可能となる。
【００４８】
さらに、射出成形によって樹脂製基板１０Ａの貫通孔１３の周囲に突起部１４を形成する場合、樹脂製基板１０Ａが偏肉するため、樹脂製基板１０Ａにおける接合面の平面精度はより低くなる。より詳しく説明すると、突起部１４を形成することで、樹脂製基板１０Ａの厚さが部分的に異なる。厚さが部分的に異なることで、成形中、樹脂製基板１０Ａの各部分における冷却過程がそれぞれ変わってしまい、その結果、樹脂製基板１０Ａの表面に歪みができやすくなる。その結果、突起部１４を形成した場合には、樹脂製基板１０Ａにおける接合面の平面精度がより低くなる。従って、突起部１４を設けた樹脂製基板１０Ａを接合する場合は、接合強度がより低くなってしまうおそれがある。
【００４９】
これに対して、樹脂製基板２０のすべての端部を、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから距離ｄ以内の範囲に含ませることで、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０との接合面がより小さくなるため、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。その結果、接合強度がより低くなり得る突起部１４を形成した場合であっても、マイクロチップの接合強度をより高めることが可能となる。
【００５０】
なお、この変形例においては、分析装置と接続するための突起部１４を貫通孔１３の周囲に設けた例について説明したが、樹脂製基板１０Ａの表面に設けられる凹凸部材は、この突起部１４に限定されない。凹凸部材の別の例として、微細流路内を流れる試料の流動を制御するための流動制御機構や、マイクロチップ上で分析するための反応機構を表面に形成しても良い。
【００５１】
流動制御機構の例として、スイッチ機構が該当する。例えば、微細流路と繋がる貫通孔を樹脂製基板１０Ａに形成し、その貫通孔を通して微細流路内を流れる試料の流動を制御するためのスイッチ機構を、樹脂製基板１０Ａの表面に形成する。このスイッチ機構が凹凸部材の１例に該当する。そのスイッチを微細流路内に挿入する程度を変えることで、微細流路内を流れる試料の量などを制御する。
【００５２】
また、反応機構の例として、光ファイバーを固定するための固定部やレンズが該当する。例えば、分析用の光ファイバーをマイクロチップに取り付けるための固定部を樹脂製基板１０Ａの表面に形成する。また、分析装置からの光を微細流路内に集光するためのレンズなどを樹脂製基板１０の表面に形成しても良い。固定部やレンズなどが凹凸部材の１例に該当する。
【００５３】
以上のような凹凸部材を樹脂製基板１０Ａに形成した場合も、突起部１４を形成した場合と同様に、樹脂製基板１０Ａの表面の平面精度が低くなってしまう。そのような場合であっても、この変形例によれば、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０とが接合する面を小さくすることで、接合において平面精度の影響を低減して、マイクロチップの接合強度を高めることが可能となる。
【００５４】
なお、樹脂製基板２０に流路用溝と貫通孔と突起部とを形成し、樹脂製基板１０Ａを平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０とが接合する面が小さくなるため、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板１０Ａには流路用溝１１、１２のみを形成し、樹脂製基板２０に貫通孔を形成しても良い。
【００５５】
［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２実施形態に係るマイクロチップについて図１０から図１３を参照して説明する。図１０は、この発明の第２実施形態に係る樹脂製基板の上面図である。図１１は、この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの上面図である。図１２は、この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【００５６】
第２実施形態では、互いに独立した複数の流路用溝を樹脂製基板に形成し、複数のカバー側の樹脂製基板のそれぞれを、流路用溝ごとに接合することでマイクロチップを製造する。例えば図１０に示すように、樹脂製基板３０の一方の表面には、流路用溝３１と流路用溝３４とが形成されている。流路用溝３１、３４は、１例として、直線状の溝とその直線状の溝に交差する２つの溝とを含んで構成されている。流路用溝３１と流路用溝３４とは繋がっておらず、それぞれ独立した溝である。また、流路用溝３１の端部には、樹脂製基板３０の厚さ方向に貫通する貫通孔３２が形成されている。同様に、流路用溝３４の端部には、樹脂製基板３０の厚さ方向に貫通する貫通孔３５が形成されている。
【００５７】
第２実施形態では、カバー側の基板として２つの樹脂製基板を用いる。例えば、図１１と図１２とに示すように、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とをカバー側の基板として用いる。なお、樹脂製基板４０、５０が、この発明の「個別基板」の１例に相当する。樹脂製基板４０、５０はそれぞれ平板状の基板である。樹脂製基板４０は、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３１をカバーする基板である。一方、樹脂製基板５０は、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３４をカバーする基板である。このように、流路用溝ごとに別個の基板を接合する。
【００５８】
樹脂製基板４０の形状は、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３１の形状と貫通孔３２が形成されている位置とに依存する。例えば、樹脂製基板４０の形状は、流路用溝３１と貫通孔３２とに沿った形状となっている。具体的には、樹脂製基板４０の形状は、樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝３１が形成されている位置と貫通孔３２が形成されている位置とから、所定の距離ｄ以内の範囲に含まれる形状となっている。これにより、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３１の位置に合わせて樹脂製基板４０を樹脂製基板３０に重ねて接合したときに、樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝３１と貫通孔３２とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。１例として、樹脂製基板３０のすべての端部が、流路用溝３１と貫通孔３２とから、２ｍｍ以内の範囲に含まれることが好ましく、０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に含まれることがより好ましい。
【００５９】
同様に、樹脂製基板５０の形状は、流路用溝３４の形状と貫通孔３５が形成されている位置とに依存し、流路用溝３４と貫通孔３５とに沿った形状となっている。具体的には、樹脂製基板５０の形状は、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４が形成されている位置と貫通孔３５が形成されている位置とから、所定の距離ｄ以内の範囲に含まれる形状となっている。これにより、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３４の位置に合わせて樹脂製基板５０を樹脂製基板３０に重ねて接合したときに、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４と貫通孔３５とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。１例として、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４と貫通孔３５とから、２ｍｍ以内の範囲に含まれることが好ましく、０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に含まれることがより好ましい。
【００６０】
そして、図１１と図１２とに示すように、流路用溝３１、３４が形成されている面を内側にして、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することでマイクロチップを製造する。このとき、樹脂製基板３０に形成された流路用溝３１の位置と貫通孔３２の位置とに合わせて、樹脂製基板４０を樹脂製基板３０に重ねて接合する。この接合によって、樹脂製基板４０が流路用溝３１の蓋（カバー）として機能し、流路用溝３１によって微細流路４１が形成され、貫通孔３２によって開口部４２が形成される。また、樹脂製基板３０に形成された流路用溝３４の位置と貫通孔３５の位置とに合わせて、樹脂製基板５０を樹脂製基板３０に重ねて接合する。この接合によって、樹脂製基板５０が流路用溝３４の蓋（カバー）として機能し、流路用溝３４によって微細流路５１が形成され、貫通孔３５によって開口部５２が形成される。
【００６１】
以上のように、カバー側の樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝３１と貫通孔３２とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０とが接合する面をより小さくすることが可能となる。このように接合面が小さくなることで、接合において平面精度の影響を受ける範囲がより狭くなる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面があっても、その表面の影響を低減して樹脂製基板３０と樹脂製基板４０とを接合することができる。その結果、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０との接合強度をより高くすることが可能となる。同様に、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４と貫通孔３５とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、樹脂製基板３０と樹脂製基板５０との接合強度をより高くすることが可能となる。
【００６２】
また、第１実施形態と同様に、樹脂製基板３０の角近傍の表面を避けて樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することが可能となる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面を避けて、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することが可能となる。また、射出成形のときに使用されたゲート近傍の表面を避けて、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することができる。
【００６３】
なお、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とに流路用溝と貫通孔とを形成し、樹脂製基板３０を平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０とが接合する面が小さくなり、樹脂製基板３０と樹脂製基板５０とが接合する面が小さくなる。そのことにより、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板３０に流路用溝のみを形成し、樹脂製基板３０に貫通孔を形成しても良い。
【００６４】
［第２実施形態の変形例］
次に、上述した第２実施形態の変形例について図１３と図１４を参照して説明する。図１３は、第２実施形態の変形例に係る樹脂製基板の上面図である。図１４は、第２実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。
【００６５】
この変形例では、上述した樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とをカバー側の基板として用い、互いに独立した流路用溝が形成された樹脂製基板３０Ａと接合することでマイクロチップを作製する。変形例に係る樹脂製基板３０Ａの一方の表面には、第１実施形態に係る樹脂製基板１０と同様に、流路用溝３１、３４が形成されている。また、流路用溝３１の端部には貫通孔３２が形成され、流路用溝３４の端部には貫通孔３５が形成されている。さらに、樹脂製基板３０Ａには、流路用溝３１、３４が形成されている表面とは反対側の表面に凹凸部材が設けられている。例えば、樹脂製基板３０Ａには、流路用溝３１、３４が形成されている表面とは反対側の表面に突起部３３と突起部３６とが設けられている。突起部３３と突起部３６とは円筒状の形状を有し、樹脂製基板３０Ａの厚さ方向に突出している。突起部３３は貫通孔３２を囲んで設けられ、突起部３６は貫通孔３５を囲んで設けられている。突起部３３、３６にチューブやノズルを嵌合して、試料などの導入や排出を行う。なお、図１３に示す突起部３３、３６は円筒状の形状を有しているが、これは１例であり、多角形の形状を有していても良い。このように、樹脂製基板３０Ａは、突起部３３、３６を除いて第２実施形態に係る樹脂製基板３０と同じ構成を有している。
【００６６】
そして、図１４に示すように、樹脂製基板３０Ａの表面に形成された流路用溝の位置に合わせて、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とを樹脂製基板３０Ａに重ねて接合する。
【００６７】
上述した第２実施形態と同様に、カバー側の樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝と貫通孔とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、接合面を小さくして、平面精度の影響を受ける範囲を小さくすることが可能となる。その結果、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板４０との接合強度をより高めることが可能となる。同様に、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板５０との接合においても、接合強度をより高めることが可能となる。
【００６８】
なお、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とに流路用溝と貫通孔と突起部とを形成し、樹脂製基板３０Ａを平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板４０とが接合する面が小さくなり、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板５０とが接合する面が小さくなる。そのことにより、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板３０Ａに流路用溝のみを形成し、樹脂製基板４０、５０に貫通孔を形成しても良い。
【００６９】
また、樹脂製基板の表面に形成する流路用溝の数は限定されない。互いに独立した３個以上の流路用溝を、樹脂製基板の表面に形成しても良い。さらに、３つ以上の樹脂製基板を重ねて接合しても良い。また、射出成形に使用するゲートを複数用いても良い。この場合も、ゲート近傍の表面を避けて樹脂製基板同士を接合すれば良い。
【００７０】
［実施例］
次に、具体的な実施例について説明する。
【００７１】
この実施例では、上記第１実施形態の具体例を説明する。
【００７２】
（樹脂製基板）
射出成形機で透明樹脂材料のアクリル（旭化成社製デルペット）を成形し、複数の流路用溝と複数の貫通孔とが形成された流路側の樹脂製基板を作製した。この流路側の樹脂製基板が、上述した第１実施形態における流路用溝１１、１２と貫通孔１３とが形成された樹脂製基板１０の１例に相当する。
流路側の樹脂製基板の寸法を以下に示す。
一辺の長さ＝５０ｍｍ
厚さ＝１ｍｍ
流路用溝１１、１２の幅、深さ＝５０μｍ
流路用溝１１の長さ＝１０ｍｍ
流路用溝１２の長さ＝２２ｍｍ
貫通孔１３の内径＝２ｍｍ
また、流路用溝１１と、流路用溝１１の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは１４ｍｍである。
また、流路用溝１２と、流路用溝１２の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは２６ｍｍである。
【００７３】
また、透明樹脂材料としてアクリルを用い、押出成形法によって、基板の厚さが１ｍｍカバー側の樹脂製基板を作製した。このカバー側の樹脂製基板が、上述した第１実施形態に係る樹脂製基板２０の１例に相当する。
カバー側の樹脂製基板の寸法を以下に示す。
流路用溝１１に沿う部材２１の長さ＝１８ｍｍ
流路用溝１２に沿う部材２２の長さ＝３０ｍｍ
幅ｗ＝４ｍｍ
基板の厚さ＝１ｍｍ
【００７４】
（接合）
次に、流路用溝が形成された表面を内側にして、流路側の樹脂製基板とカバー側の樹脂製基板とを重ねた。その状態で、加熱プレス機を用いて、９０℃に加熱された熱板によって２つの樹脂製基板を挟み、１ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えて、１分間保持することでマイクロチップを作製した。流路用溝１１、１２の幅は５０μｍで、流路用溝１１の長さが１０ｍｍで、流路用溝１２の長さが２２ｍｍで、貫通孔１３の内径が２ｍｍである。そのため、流路用溝１１と、流路用溝１１の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは１４ｍｍとなる。また、流路用溝１２と、流路用溝１２の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは２６ｍｍとなる。一方、カバー側の樹脂製基板２０において、流路用溝１１に沿う部材２１の長さは１８ｍｍであり、流路用溝１２に沿う部材２２の長さは３０ｍｍである。従って、上記の流路側の樹脂製基板とカバー側の樹脂製基板とを接合することで、カバー側の樹脂製基板が流路用溝１１、１２と貫通孔１３とを覆うことができる。さらに、カバー側の樹脂製基板のすべての端部を、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから２ｍｍ以内の範囲に含ませることができる。
【００７５】
（評価）
上述した方法で作製したマイクロチップの接合面を顕微鏡で観察したところ、この実施例において、２つの樹脂製基板は全面溶着されていた。
【００７６】
（比較例）
次に、上述した実施例に対する比較例を説明する。
【００７７】
（樹脂製基板）
射出成形機で透明樹脂材料のアクリル（旭化成社製、デルペット）を成形し、外形寸法が幅５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝と、内径２ｍｍの複数の貫通孔とが形成された流路側の樹脂製基板を作製した。突起部は各貫通孔を囲む形状を有し、流路用溝が形成されている表面とは反対側の表面に形成されている。同様に、外形寸法が幅５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ１ｍｍのカバー側の樹脂製基板を作製した。このカバー側の樹脂製基板が、流路用溝の蓋（カバー）として機能する。
【００７８】
（接合）
次に、流路用溝が形成された表面を内側にして、流路側の樹脂製基板とカバー側の樹脂製基板とを重ねた。その状態で、加熱プレス機を用いて、９０℃に加熱された熱板によって２つの樹脂製基板を挟み、１ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えて、１分間保持することでマイクロチップを作製した。
【００７９】
（評価）
比較例に係るマイクロチップの接合面を顕微鏡で観察したところ、角部や端部近傍で未溶着の範囲が観察された。
【００８０】
以上のように、この発明の実施例によると、比較例と比べて、樹脂製基板同士の接合強度が高くなることが確認された。これは、２つの樹脂製基板の接合に供する面が小さくなり、その結果、平面精度の影響を低減することができたからと考えられる。
【００８１】
なお、上述した実施例で示した樹脂製基板の材料や寸法は１例であり、この発明がこれらに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態で挙げた樹脂を用いた場合も、比較例と比べて、樹脂製基板同士の接合強度を高くすることが可能である。また、第２実施形態に係る樹脂製基板を用いても、上述した実施例と同様の効果が得られる。さらに、スイッチ機構やレンズを樹脂製基板の表面に形成した場合であっても、上述した実施例と同様の結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の上面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る他方の樹脂製基板の上面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの上面図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の上面図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。
【図９】第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの断面図であり、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係る樹脂製基板の上面図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの上面図である。
【図１２】この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】第２実施形態の変形例に係る樹脂製基板の上面図である。
【図１４】第２実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０、１０Ａ、２０、３０、３０Ａ、４０、５０ 樹脂製基板
１１、１２、３１、３４ 流路用溝
１３、３２、３５ 貫通孔
１４、３３、３６ 突起部
１５、１６、４１、５１ 微細流路
１７、４２、５２ 開口部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流路用溝が形成された樹脂製基板を接合することでマイクロチップを製造する方法、及び、その接合によって製造されるマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
微細加工技術を利用してシリコンやガラス基板上に微細な流路や回路を形成し、微小空間上で核酸、タンパク質、血液などの液体試料の化学反応や、分離、分析などを行うマイクロ分析チップ、あるいはμＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ）と称される装置が実用化されている。このようなマイクロチップの利点としては、サンプルや試薬の使用量又は廃液の排出量が軽減され、省スペースで持ち運び可能な安価なシステムの実現が考えられる。
【０００３】
マイクロチップは、少なくとも一方の部材に微細加工が施された２つの部材をはり合わせることにより製造される。従来においては、マイクロチップにはガラス基板が用いられ、様々な微細加工方法が提案されている。しかしながら、ガラス基板は大量生産には向かず、非常に高コストであるため、廉価で使い捨て可能な樹脂製のマイクロチップの開発が望まれている。
【０００４】
樹脂製のマイクロチップを製造する方法として、流路用溝が形成された樹脂製基板と、流路用溝をカバーする樹脂製基板とを接合する方法がある。樹脂製基板同士の接合には、熱板、熱風、熱ロール、超音波、振動、レーザなどを用いて樹脂製基板を加熱して接合する溶着方法、接着剤や溶剤を用いて樹脂製基板を接合する接着方法、樹脂製基板自体の粘着性を利用して接合する方法、及び、樹脂製基板にプラズマ処理などの表面処理を施すことで基板同士を接合する方法などが挙げられる。
【０００５】
しかしながら、接着方法においては、接合に用いる接着剤や溶剤が流路内に染み出てしまい、流路を汚染してしまう問題があった。そこで、従来においては、接着剤や溶剤が流路内に染み出ることを防止するために、流路用溝が形成された基板とカバー部材とに接着剤を逃がすための逃げ部を形成し、流路近傍とそれ以外の接合面とを分割して樹脂製基板同士を接合していた（例えば特許文献１、及び特許文献２）。
【０００６】
また、熱板を用いた熱圧着法や熱ロールを用いた熱ラミネート法によって樹脂製基板同士を接合する場合、流路用溝が形成された樹脂製基板に、接合の位置決め用の孔を形成しておき、カバー部材は、その位置決め用の孔を覆うことがないように、流路用溝が形成された樹脂製基板よりも所定寸法小さく形成して接合していた（例えば特許文献３）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１０６５０８号公報
【特許文献２】特開２００４−１３６６３７号公報
【特許文献３】特開２００４−１５１０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、樹脂製基板の接合面が剥離してしまう場合があり、流路近傍の接合面の剥離は、流路から分析試料が漏れる原因になる。その剥離が、顕微鏡で観察しなければ確認できないような小さい剥離であっても、流路内での分析試料の流れや移動が変わってしまうおそれがある。そのため、マイクロチップには、強固な接合強度が求められている。
【０００９】
また、マイクロチップは、取り扱いやすさから数ｃｍ角の大きさが望まれる。しかしながら、マイクロチップを作製する場合に、基板の全面を接合するためには、すべての接合面に高い面精度が要求される。
【００１０】
一方、流路用溝が形成された樹脂製基板を成形する方法には、射出成形法、プレス成形法、又は機械加工法などの方法がある。しかしながら、成形時において入熱条件や加圧条件が場所によって不均一になり、成形の精度が悪化しやすくなる。その結果、樹脂製基板の表面の平面精度が悪化し、マイクロチップの接合強度を高めることが困難であった。また、成形型の面精度が転写されるため、成形型にも高い面精度が要求される。
【００１１】
上述した特許文献１と特許文献２に記載の方法では、接着剤を用いて樹脂製基板を接合している。この方法によって樹脂製基板を接合する場合、接合面の平面精度によって接着層における接合強度がばらついてしまい、接合強度が低くなってしまう問題がある。また、接着剤を逃がすための逃げ部を設けているため、その逃げ部によっても基板表面の平面精度が悪化するおそれがあり、さらに、マイクロチップのサイズが拡大してしまう問題がある。また、上述した特許文献３に記載の方法においても、接合面の平面精度に関する問題は解決されていない。
【００１２】
また、流路用溝が形成された樹脂製基板を射出成形法によって作製する場合、ヒートサイクル成形を用いることにより、表面の平面精度を向上させることができる。しかしながら、ヒートサイクル成形に用いる設備の導入や、成形サイクルの長時間化によって、樹脂製基板の製造コストが高くなってしまう問題がある。また、射出成形法では、成形型によって形成されたキャビティ空間に射出成形のゲートを通して樹脂を射出することにより、流路用溝が表面に形成された樹脂製基板を作製する。ヒートサイクル成形によって面精度を向上させることができても、成形した樹脂製基板と射出成形のゲートとを切り離す工程において、ゲート近傍における基板表面の平面精度が悪化してしまう問題がある。
【００１３】
以上のように、樹脂製基板の平面精度が悪化することにより、２つの樹脂製基板の接合面の密着性が低下し、その結果、樹脂製基板の接合強度が低下してしまう問題があった。
【００１４】
この発明は上記の問題を解決するものであり、樹脂製基板の接合強度を高めることが可能なマイクロチップの製造方法、及び樹脂製基板同士の接合強度が高められたマイクロチップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明の第１の形態は、２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合するマイクロチップの製造方法であって、前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部を、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含ませて前記２つの樹脂製基板を接合する接合工程を含むマイクロチップの製造方法である。
また、この発明の第２の形態は、第１の形態に係るマイクロチップの製造方法であって、前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部は、前記一方の樹脂製基板を前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、前記接合工程では、前記一方の樹脂製基板を、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねて、前記２つの樹脂製基板を接合することを特徴とする。
また、この発明の第３の形態は、第２の形態に係るマイクロチップの製造方法であって、前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であり、前記個別基板のすべての端部は、前記複数の個別基板を前記他方の樹脂製基板に形成された溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、前記接合工程では、前記複数の個別基板のそれぞれを、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記個別基板と前記他方の樹脂製基板とを接合することを特徴とする。
また、この発明の第４の形態は、第１の形態から第３の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする。
また、この発明の第５の形態は、第１の形態から第４の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記接合工程では、前記２つの樹脂製基板を重ねた状態で前記２つの樹脂製基板を加熱して溶着することで前記接合を行うことを特徴とする。
また、この発明の第６の形態は、第１の形態から第５の形態のいずれかに係るマイクロチップの製造方法であって、前記接合によって、電気泳動分析に用いるマイクロチップを製造することを特徴とする。
また、この発明の第７の形態は、２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合されたマイクロチップであって、前記貫通孔と前記流路用溝とは繋がっており、前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部が、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれることを特徴とするマイクロチップである。
また、この発明の第８の形態は、第７の形態に係るマイクロチップであって、前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板と接合された基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする。
また、この発明の第９の形態は、第８の形態に係るマイクロチップであって、前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に接合された基板であり、前記複数の個別基板のそれぞれは、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記他方の樹脂製基板と接合されて、前記個別基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする。
また、この発明の第１０の形態は、第７の形態から第９の形態のいずれかに係るマイクロチップであって、前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする。
また、この発明の第１１の形態は、第７の形態から第１０の形態のいずれかに係るマイクロチップであって、前記２つの樹脂製基板は、加熱して溶着することで接合されたことを特徴とする。
また、この発明の第１２の形態は、第７の形態から第１１の形態のいずれかに係るマイクロチップであって、電気泳動分析に用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によると、一方の樹脂製基板の端部を、流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含ませて２つの樹脂製基板を接合することで、接合に供する面が小さくなるため、接合において平面精度の影響を受ける範囲が狭くなる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面であっても、その表面の影響を低減して２つの樹脂製基板を接合することが可能となる。その結果、マイクロチップの接合強度をより高くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの製造方法と、その製造方法により製造されたマイクロチップについて、図１から図５を参照して説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の上面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る他方の樹脂製基板を示す上面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの上面図である。図５は、この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【００１８】
図１に示すように、樹脂製基板１０は、１例として、正方形や長方形などの四角形の外形形状を有している。樹脂製基板１０の一方の表面には、直線状の流路用溝１１と直線状の流路用溝１２とが形成されている。この実施形態では、１例として流路用溝１１と流路用溝１２とが直交して樹脂製基板１０の表面に形成されている。なお、流路用溝１１と流路用溝１２とは直交せずに、任意の角度をなして樹脂製基板１０に形成されていても良い。また、図１と図２とに示すように、流路用溝１１の両端部と流路用溝１２の両端部とには、樹脂製基板１０の厚さ方向に貫通する貫通孔１３が形成されている。貫通孔１３は、流路用溝１１の端部と流路用溝１２の端部とに繋がっている。
【００１９】
樹脂製基板１０の接合の相手方となる樹脂製基板２０を図３に示す。樹脂製基板２０は平板状の基板である。また、樹脂製基板２０の外形形状は、樹脂製基板１０の表面に形成された流路用溝１１、１２の形状と、貫通孔１３が形成されている位置とに依存する。例えば、樹脂製基板２０の外形形状は、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とに沿った形状となっている。具体的には、樹脂製基板２０の外形形状は、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２が形成されている位置と貫通孔１３が形成されている位置とから、所定距離ｄ以内の範囲に含まれる形状となっている。これにより、樹脂製基板１０の表面に形成された流路用溝１１、１２の位置に合わせて樹脂製基板２０を樹脂製基板１０に重ねて接合したときに、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。
【００２０】
例えば、樹脂製基板１０には、直線状の流路用溝１１と直線状の流路用溝１２とが直交して形成され、流路用溝１１、１２のそれぞれの両端部には貫通孔１３が形成されている。そのため、カバー側の樹脂製基板２０の外形形状は、流路用溝１１に沿った直線状の部材２１と、流路用溝１２に沿った直線状の部材２２とを備えた形状となっている。例えば、流路用溝１１に沿った直線状の部材の幅と流路用溝１２に沿った部材の幅とを幅ｗとする。幅ｗと、流路用溝１１、１２の幅と、距離ｄとの間には、以下の式（１）が成立する。
幅ｗ≦流路用溝の幅＋（２×距離ｄ） ・・・式（１）
この式の条件を満たすことで、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合したときに、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２から距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。なお、図３には、樹脂製基板２０の形状を模式的に表しており、流路用溝と貫通孔とが形成されている位置に応じて、カバー側の樹脂製基板の形状を変えれば良い。
【００２１】
そして、図４と図５に示すように、流路用溝１１、１２が形成されている面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することでマイクロチップを製造する。このとき、樹脂製基板１０に形成された流路用溝１１、１２の位置と貫通孔１３の位置とに合わせて、樹脂製基板２０を樹脂製基板１０に重ねて接合する。この接合によって、樹脂製基板２０が流路用溝１１、１２の蓋（カバー）として機能し、流路用溝１１によって微細流路１５が形成され、流路用溝１２によって微細流路１６が形成される。さらに、樹脂製基板１０には、流路用溝１１の両端部と流路用溝１２の両端部とに貫通孔１３が形成されており、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することで、マイクロチップに開口部１７が形成される。このように、第１実施形態に係るマイクロチップは、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを備えて構成されている。マイクロチップの内部には、直線状の微細流路１５と微細流路１６とが互いに直交して形成されており、さらに、微細流路１５の両端部と微細流路１６の両端部とには開口部１７が形成されている。
【００２２】
樹脂製基板１０の貫通孔１３は流路用溝１１、１２と繋がっているため、その貫通孔１３による開口部１７は微細流路１５、１６に繋がっている。この開口部１７は、ゲル、試料、緩衝液の導入、保存、排出を行うための孔である。開口部１７（貫通孔１３）の形状は、円形状や矩形状の他、様々な形状であっても良い。
【００２３】
樹脂製基板２０の幅ｗと、流路用溝１１、１２の幅と、距離ｄとの間には、上記の式（１）の関係が成立するため、樹脂製基板２０のすべての端部が、微細流路１５、１６から距離ｄ以内の範囲内に含まれることになる。なお、図４に示す例では、樹脂製基板２０のすべての端部から微細流路１５、１６までの距離が距離ｄと等しくなっているが、距離ｄ以内となっていれば良い。
【００２４】
以上のように、カバー側の樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とが接合する面をより小さくすることが可能となる。このように接合面が小さくなることで、接合において平面精度の影響を受ける範囲がより狭くなる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面であっても、その表面の影響を低減して樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。その結果、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０との接合強度をより高くすることが可能となる。
【００２５】
１例として、樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２（微細流路１５、１６）と貫通孔１３（開口部１７）とから、２ｍｍ以内の範囲に含まれることが好ましく、０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に含まれていることがより好ましい。樹脂製基板２０のすべての端部をこの範囲に含ませることで樹脂製基板１０との接合強度を保ちつつ、平面精度が比較的低い表面の影響を低減して、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。なお、マイクロチップの大きさによって、距離ｄの範囲を変えても良い。例えば、マイクロチップの大きさによって、距離ｄを３ｍｍ以内や５ｍｍ以内にした場合であっても、平面精度が比較的低い表面の影響を低減して、マイクロチップの接合強度を高めることができる。
【００２６】
また、射出成形によって樹脂製基板１０を作製する場合、樹脂製基板１０の端部や角が盛り上がるおそれがある。そのことにより、端部や角において平面精度が比較的低くなり、基板同士の接合強度が低くなってしまう。例えば、樹脂製基板１０の角から１ｍｍの範囲内に含まれる表面は、平面精度が比較的低くなるおそれがある。
【００２７】
これに対して第１実施形態によると、樹脂製基板２０の外形形状を樹脂製基板１０に形成された流路用溝と貫通孔とに沿った形状とし、樹脂製基板２０の大きさを樹脂製基板１０の大きさよりも小さくすることで、樹脂製基板１０の角近傍の表面を避けて樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面を避けて、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となり、マイクロチップの接合強度をより高めることが可能となる。
【００２８】
また、マイクロチップは基板の角から剥がれやすいため、樹脂製基板１０の角を避けて樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することで、角から剥がれにくいマイクロチップを作製することができる。
【００２９】
また、射出成形によって樹脂製基板１０を作製する場合、ゲート近傍の表面の平面精度が比較的低くなるおそれがある。第１実施形態によると、射出成形のときに使用されたゲート近傍の表面を避けて、平面精度が比較的高い面を接合面にして樹脂製基板同士を接合することが可能となる。例えば、図４に示す樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合する場合、ゲート近傍の表面を避けて接合することができる。すなわち、カバー側の樹脂製基板２０のすべての端部が、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから所定の距離（０．２ｍｍ〜２ｍｍ）の範囲に含まれるため、樹脂製基板１０のゲート近傍の表面を避けて、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。これにより、平面精度が比較的低いゲート近傍の表面を避けて、平面精度が比較的高い表面を接合面として、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合することが可能となる。その結果、マイクロチップの接合強度をより高めることが可能となる。
【００３０】
なお、樹脂製基板１０の外形形状は、ハンドリング、分析しやすい形状であれば良く、正方形や長方形などの形状が好ましい。例えば、１０ｍｍ角〜２００ｍｍ角程度の大きさが好ましく、１０ｍｍ角〜１００ｍｍ角がより好ましい。また、貫通孔１３の内径は、分析手法や分析装置に合わせれば良く、例えば２ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
樹脂製基板１０、２０には樹脂が用いられる。その樹脂としては、成形性（転写性、離型性）が良いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光に対する自己蛍光性が低いことなどが条件として挙げられる。例えば、樹脂製基板１０、２０には熱可塑性樹脂が用いられる。
【００３２】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィンなどを用いることが好ましい。特に好ましいのは、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンを用いることである。なお、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とで、同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。また、流路用溝が形成されていない樹脂製基板２０には、熱可塑性樹脂の他、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などを用いても良い。熱硬化性樹脂としては、ポリジメチルシロキサンを用いることが好ましい。
【００３３】
樹脂製基板１０、２０は、押出成形法、Ｔダイ成形法、インフレーション成形法、カレンダ成形法、射出成形法、プレス成形法、又は機械加工法等の方法によって作製することができる。例えば、射出成形法によって、流路用溝や突起部を樹脂製基板の表面に形成しても良いし、機械加工法によって、流路用溝や突起部を樹脂製基板の表面に形成しても良い。また、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とでは、同じ方法で作製しても良いし、異なる方法で作製しても良い。
【００３４】
なお、微細流路１５、１６の形状は、分析試料、試薬の使用量を少なくできること、成形金型の作製精度、転写性、離型性などを考慮して、幅、深さともに、１０μｍ〜２００μｍの範囲内の値であることが好ましいが、特に限定されるものではない。また、微細流路１５、１６の幅と深さは、マイクロチップの用途によって決めれば良い。なお、説明を簡便にするために、微細流路１５、１６の断面の形状は矩形状となっているが、この形状は１例であり、曲面状となっていても良い。また、溝の幅と高さは、微細流路１５と微細流路１６とで同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００３５】
また、流路用溝１１、１２が形成された樹脂製基板１０の板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、０．５ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。流路用溝１１、１２を覆うための蓋（カバー）として機能する樹脂製基板２０の板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、０．５ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。また、蓋（カバー）として機能する樹脂製基板２０に流路用溝を形成しない場合、板状の部材ではなく、フィルム（シート状の部材）を用いても良い。この場合、フィルムの厚さは、３０μｍ〜３００μｍでることが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍであることがより好ましい。
【００３６】
（接合）
樹脂製基板１０と樹脂製基板２０との接合は、熱圧着又は熱ラミネートによって行われる。樹脂製基板１０、２０に対して熱圧着又は熱ラミネートを施すことにより、樹脂製基板１０、２０の接合面における樹脂を溶融させて、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合する。
【００３７】
例えば熱圧着の場合、流路用溝１１、１２が形成された面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを重ねる。その状態で、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加熱することで接合面を溶融させ、さらに、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加圧することで接合する。例えば、７０℃〜２００℃の範囲で樹脂製基板１０、２０を加熱し、その状態で樹脂製基板１０、２０を加圧することで、基板同士を接合する。また、熱ラミネートの場合、樹脂製基板１０、２０を加熱した状態で、ロールによって樹脂製基板１０、２０を加圧することで、基板同士を接合する。
【００３８】
また、熱圧着及び熱ラミネートの他、レーザ溶着又は超音波溶着によって樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを接合しても良い。
【００３９】
レーザ溶着の場合、流路用溝１１、１２が形成された面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを重ねる。その状態で、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０に対してレーザを照射することで接合面を溶融させ、さらに、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加圧することで接合する。例えば、０．１Ｗ〜２０Ｗのレーザ強度で樹脂製基板上を走査することで、基板同士を接合する。
【００４０】
また、超音波溶着の場合、流路用溝１１、１２が形成された面を内側にして、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを重ねる。その状態で、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０に対して超音波を照射することで接合面を溶融させ、さらに、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とを加圧することで接合する。例えば、１０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの超音波を印加しながら樹脂製基板を加圧することで、基板同士を接合する。
【００４１】
以上のように、溶着によって接合する場合は、接着のように接着剤を介して２つの樹脂製基板を接合するのではなく、２つの樹脂製基板を直接、接触させて接合するため、樹脂製基板の表面の平面精度が接合状態に大きく影響する。この実施形態のように、一方の樹脂製基板の端部の一部を、他方の樹脂製基板の端部よりも内側にして２つの樹脂製基板を接合することにより、溶着のように２つの樹脂製基板を直接接触させる場合であっても、強固な接合強度を得ることができる。
【００４２】
また、微細流路１５と微細流路１６とが直交して形成されたマイクロチップは、例えば電気泳動法に用いられる。例えば、開口部１７から微細流路１５の内部に試料や緩衝液を加圧注入し、さらに、マイクロチップの開口部１７の２箇所に電極を差し込み、高電圧をかけて電気泳動を行う。１例として、開口部１７から微細流路１５の内部にポリマーを含む緩衝液を加圧注入し、つづいて蛍光標識したＤＮＡサンプルを注入する。さらに、開口部１７の２箇所に電極を差し込み、高電圧をかけて電気泳動を行い、蛍光検出器によりＤＮＡサンプルを検出する。
【００４３】
なお、第１実施形態においては、カバー側の樹脂製基板２０の外形形状を樹脂製基板１０に形成された流路用溝と貫通孔とに沿った形状とし、樹脂製基板２０の大きさを樹脂製基板１０の大きさよりも小さくすることで、接合に供する表面を小さくする。この接合の例は１例であり、２つの樹脂製基板のうち、いずれか一方の樹脂製基板の大きさを小さくして接合しても、この実施形態と同じ効果を奏することができる。例えば、樹脂製基板２０に流路用溝と貫通孔とを形成し、樹脂製基板１０を平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板１０と樹脂製基板２０とが接合する面が小さくなるため、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板１０には流路用溝１１、１２のみを形成し、樹脂製基板２０に貫通孔を形成しても良い。
【００４４】
［第１実施形態の変形例］
次に、上述した第１実施形態の変形例について図６から図９を参照して説明する。図６は、第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の上面図である。図７は、第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。図８は、第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。図９は、第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの断面図であり、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【００４５】
図６に示すように、変形例に係る樹脂製基板１０Ａの一方の表面には、第１実施形態に係る樹脂製基板１０と同様に、流路用溝１１、１２が形成されている。また、流路用溝１１、１２の両端部には、樹脂製基板１０Ａの厚さ方向に貫通する貫通孔１３が形成されている。さらに、樹脂製基板１０Ａには、流路用溝１１、１２が形成されている表面とは反対側の表面に凹凸部材が設けられている。例えば図６と図７に示すように、樹脂製基板１０Ａには、流路用溝１１、１２が形成されている表面とは反対側の表面であって貫通孔１３の周囲に、円筒状の突起部１４が設けられている。突起部１４は貫通孔１３を囲み、樹脂製基板１０Ａの厚さ方向に突出している。この突起部１４にチューブやノズルを嵌合して、試料などの導入や排出を行う。なお、図６に示す突起部１４は円筒状の形状を有しているが、これは１例であり、多角形の形状を有していても良い。このように、樹脂製基板１０Ａは、突起部１４を除いて第１実施形態に係る樹脂製基板１０と同じ構成を有している。
【００４６】
また、図８と図９とに示すように、第１実施形態と同様に、樹脂製基板１０Ａの接合の相手方となる樹脂製基板２０は平板状の基板である。そして、流路用溝１１、１２が形成されている面を内側にして、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０とを接合することでマイクロチップを製造する。この接合によって、マイクロチップの内部には、直線状の微細流路１５と微細流路１６とが互いに直交して形成され、さらに、微細流路１５の両端部と微細流路１６の両端部とには開口部１７が形成される。そして、突起部１４に、分析装置に設けられたチューブやノズルを嵌合し、そのチューブやノズルを介して、ゲル、試料、又は緩衝液などを微細流路に導入し、又は、微細流路１５、１６から試料などを排出する。
【００４７】
上述した第１実施形態と同様に、樹脂製基板２０の幅ｗと、流路用溝１１、１２の幅と、距離ｄとの間には、上記の式（１）の関係が成立するため、樹脂製基板２０のすべての端部が、微細流路１５、１６から距離ｄ以内の範囲内に含まれることになる。そのことにより、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０との接合面がより小さくなるため、接合において平面精度の影響を受ける範囲をより小さくすることが可能となる。その結果、平面精度が比較的低い表面であっても、その表面の影響を低減して、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０との接合強度をより高くすることが可能となる。
【００４８】
さらに、射出成形によって樹脂製基板１０Ａの貫通孔１３の周囲に突起部１４を形成する場合、樹脂製基板１０Ａが偏肉するため、樹脂製基板１０Ａにおける接合面の平面精度はより低くなる。より詳しく説明すると、突起部１４を形成することで、樹脂製基板１０Ａの厚さが部分的に異なる。厚さが部分的に異なることで、成形中、樹脂製基板１０Ａの各部分における冷却過程がそれぞれ変わってしまい、その結果、樹脂製基板１０Ａの表面に歪みができやすくなる。その結果、突起部１４を形成した場合には、樹脂製基板１０Ａにおける接合面の平面精度がより低くなる。従って、突起部１４を設けた樹脂製基板１０Ａを接合する場合は、接合強度がより低くなってしまうおそれがある。
【００４９】
これに対して、樹脂製基板２０のすべての端部を、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから距離ｄ以内の範囲に含ませることで、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０との接合面がより小さくなるため、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。その結果、接合強度がより低くなり得る突起部１４を形成した場合であっても、マイクロチップの接合強度をより高めることが可能となる。
【００５０】
なお、この変形例においては、分析装置と接続するための突起部１４を貫通孔１３の周囲に設けた例について説明したが、樹脂製基板１０Ａの表面に設けられる凹凸部材は、この突起部１４に限定されない。凹凸部材の別の例として、微細流路内を流れる試料の流動を制御するための流動制御機構や、マイクロチップ上で分析するための反応機構を表面に形成しても良い。
【００５１】
流動制御機構の例として、スイッチ機構が該当する。例えば、微細流路と繋がる貫通孔を樹脂製基板１０Ａに形成し、その貫通孔を通して微細流路内を流れる試料の流動を制御するためのスイッチ機構を、樹脂製基板１０Ａの表面に形成する。このスイッチ機構が凹凸部材の１例に該当する。そのスイッチを微細流路内に挿入する程度を変えることで、微細流路内を流れる試料の量などを制御する。
【００５２】
また、反応機構の例として、光ファイバーを固定するための固定部やレンズが該当する。例えば、分析用の光ファイバーをマイクロチップに取り付けるための固定部を樹脂製基板１０Ａの表面に形成する。また、分析装置からの光を微細流路内に集光するためのレンズなどを樹脂製基板１０の表面に形成しても良い。固定部やレンズなどが凹凸部材の１例に該当する。
【００５３】
以上のような凹凸部材を樹脂製基板１０Ａに形成した場合も、突起部１４を形成した場合と同様に、樹脂製基板１０Ａの表面の平面精度が低くなってしまう。そのような場合であっても、この変形例によれば、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０とが接合する面を小さくすることで、接合において平面精度の影響を低減して、マイクロチップの接合強度を高めることが可能となる。
【００５４】
なお、樹脂製基板２０に流路用溝と貫通孔と突起部とを形成し、樹脂製基板１０Ａを平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板１０Ａと樹脂製基板２０とが接合する面が小さくなるため、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板１０Ａには流路用溝１１、１２のみを形成し、樹脂製基板２０に貫通孔を形成しても良い。
【００５５】
［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２実施形態に係るマイクロチップについて図１０から図１３を参照して説明する。図１０は、この発明の第２実施形態に係る樹脂製基板の上面図である。図１１は、この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの上面図である。図１２は、この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【００５６】
第２実施形態では、互いに独立した複数の流路用溝を樹脂製基板に形成し、複数のカバー側の樹脂製基板のそれぞれを、流路用溝ごとに接合することでマイクロチップを製造する。例えば図１０に示すように、樹脂製基板３０の一方の表面には、流路用溝３１と流路用溝３４とが形成されている。流路用溝３１、３４は、１例として、直線状の溝とその直線状の溝に交差する２つの溝とを含んで構成されている。流路用溝３１と流路用溝３４とは繋がっておらず、それぞれ独立した溝である。また、流路用溝３１の端部には、樹脂製基板３０の厚さ方向に貫通する貫通孔３２が形成されている。同様に、流路用溝３４の端部には、樹脂製基板３０の厚さ方向に貫通する貫通孔３５が形成されている。
【００５７】
第２実施形態では、カバー側の基板として２つの樹脂製基板を用いる。例えば、図１１と図１２とに示すように、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とをカバー側の基板として用いる。なお、樹脂製基板４０、５０が、この発明の「個別基板」の１例に相当する。樹脂製基板４０、５０はそれぞれ平板状の基板である。樹脂製基板４０は、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３１をカバーする基板である。一方、樹脂製基板５０は、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３４をカバーする基板である。このように、流路用溝ごとに別個の基板を接合する。
【００５８】
樹脂製基板４０の形状は、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３１の形状と貫通孔３２が形成されている位置とに依存する。例えば、樹脂製基板４０の形状は、流路用溝３１と貫通孔３２とに沿った形状となっている。具体的には、樹脂製基板４０の形状は、樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝３１が形成されている位置と貫通孔３２が形成されている位置とから、所定の距離ｄ以内の範囲に含まれる形状となっている。これにより、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３１の位置に合わせて樹脂製基板４０を樹脂製基板３０に重ねて接合したときに、樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝３１と貫通孔３２とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。１例として、樹脂製基板３０のすべての端部が、流路用溝３１と貫通孔３２とから、２ｍｍ以内の範囲に含まれることが好ましく、０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に含まれることがより好ましい。
【００５９】
同様に、樹脂製基板５０の形状は、流路用溝３４の形状と貫通孔３５が形成されている位置とに依存し、流路用溝３４と貫通孔３５とに沿った形状となっている。具体的には、樹脂製基板５０の形状は、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４が形成されている位置と貫通孔３５が形成されている位置とから、所定の距離ｄ以内の範囲に含まれる形状となっている。これにより、樹脂製基板３０の表面に形成された流路用溝３４の位置に合わせて樹脂製基板５０を樹脂製基板３０に重ねて接合したときに、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４と貫通孔３５とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることになる。１例として、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４と貫通孔３５とから、２ｍｍ以内の範囲に含まれることが好ましく、０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に含まれることがより好ましい。
【００６０】
そして、図１１と図１２とに示すように、流路用溝３１、３４が形成されている面を内側にして、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することでマイクロチップを製造する。このとき、樹脂製基板３０に形成された流路用溝３１の位置と貫通孔３２の位置とに合わせて、樹脂製基板４０を樹脂製基板３０に重ねて接合する。この接合によって、樹脂製基板４０が流路用溝３１の蓋（カバー）として機能し、流路用溝３１によって微細流路４１が形成され、貫通孔３２によって開口部４２が形成される。また、樹脂製基板３０に形成された流路用溝３４の位置と貫通孔３５の位置とに合わせて、樹脂製基板５０を樹脂製基板３０に重ねて接合する。この接合によって、樹脂製基板５０が流路用溝３４の蓋（カバー）として機能し、流路用溝３４によって微細流路５１が形成され、貫通孔３５によって開口部５２が形成される。
【００６１】
以上のように、カバー側の樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝３１と貫通孔３２とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０とが接合する面をより小さくすることが可能となる。このように接合面が小さくなることで、接合において平面精度の影響を受ける範囲がより狭くなる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面があっても、その表面の影響を低減して樹脂製基板３０と樹脂製基板４０とを接合することができる。その結果、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０との接合強度をより高くすることが可能となる。同様に、樹脂製基板５０のすべての端部が、流路用溝３４と貫通孔３５とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、樹脂製基板３０と樹脂製基板５０との接合強度をより高くすることが可能となる。
【００６２】
また、第１実施形態と同様に、樹脂製基板３０の角近傍の表面を避けて樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することが可能となる。そのことにより、平面精度が比較的低い表面を避けて、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することが可能となる。また、射出成形のときに使用されたゲート近傍の表面を避けて、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０、５０とを接合することができる。
【００６３】
なお、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とに流路用溝と貫通孔とを形成し、樹脂製基板３０を平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板３０と樹脂製基板４０とが接合する面が小さくなり、樹脂製基板３０と樹脂製基板５０とが接合する面が小さくなる。そのことにより、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板３０に流路用溝のみを形成し、樹脂製基板３０に貫通孔を形成しても良い。
【００６４】
［第２実施形態の変形例］
次に、上述した第２実施形態の変形例について図１３と図１４を参照して説明する。図１３は、第２実施形態の変形例に係る樹脂製基板の上面図である。図１４は、第２実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。
【００６５】
この変形例では、上述した樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とをカバー側の基板として用い、互いに独立した流路用溝が形成された樹脂製基板３０Ａと接合することでマイクロチップを作製する。変形例に係る樹脂製基板３０Ａの一方の表面には、第１実施形態に係る樹脂製基板１０と同様に、流路用溝３１、３４が形成されている。また、流路用溝３１の端部には貫通孔３２が形成され、流路用溝３４の端部には貫通孔３５が形成されている。さらに、樹脂製基板３０Ａには、流路用溝３１、３４が形成されている表面とは反対側の表面に凹凸部材が設けられている。例えば、樹脂製基板３０Ａには、流路用溝３１、３４が形成されている表面とは反対側の表面に突起部３３と突起部３６とが設けられている。突起部３３と突起部３６とは円筒状の形状を有し、樹脂製基板３０Ａの厚さ方向に突出している。突起部３３は貫通孔３２を囲んで設けられ、突起部３６は貫通孔３５を囲んで設けられている。突起部３３、３６にチューブやノズルを嵌合して、試料などの導入や排出を行う。なお、図１３に示す突起部３３、３６は円筒状の形状を有しているが、これは１例であり、多角形の形状を有していても良い。このように、樹脂製基板３０Ａは、突起部３３、３６を除いて第２実施形態に係る樹脂製基板３０と同じ構成を有している。
【００６６】
そして、図１４に示すように、樹脂製基板３０Ａの表面に形成された流路用溝の位置に合わせて、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とを樹脂製基板３０Ａに重ねて接合する。
【００６７】
上述した第２実施形態と同様に、カバー側の樹脂製基板４０のすべての端部が、流路用溝と貫通孔とから所定の距離ｄ以内の範囲に含まれることで、接合面を小さくして、平面精度の影響を受ける範囲を小さくすることが可能となる。その結果、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板４０との接合強度をより高めることが可能となる。同様に、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板５０との接合においても、接合強度をより高めることが可能となる。
【００６８】
なお、樹脂製基板４０と樹脂製基板５０とに流路用溝と貫通孔と突起部とを形成し、樹脂製基板３０Ａを平板状の基板としても良い。この場合も、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板４０とが接合する面が小さくなり、樹脂製基板３０Ａと樹脂製基板５０とが接合する面が小さくなる。そのことにより、接合において平面精度の影響を低減することが可能となる。また、樹脂製基板３０Ａに流路用溝のみを形成し、樹脂製基板４０、５０に貫通孔を形成しても良い。
【００６９】
また、樹脂製基板の表面に形成する流路用溝の数は限定されない。互いに独立した３個以上の流路用溝を、樹脂製基板の表面に形成しても良い。さらに、３つ以上の樹脂製基板を重ねて接合しても良い。また、射出成形に使用するゲートを複数用いても良い。この場合も、ゲート近傍の表面を避けて樹脂製基板同士を接合すれば良い。
【００７０】
［実施例］
次に、具体的な実施例について説明する。
【００７１】
この実施例では、上記第１実施形態の具体例を説明する。
【００７２】
（樹脂製基板）
射出成形機で透明樹脂材料のアクリル（旭化成社製デルペット）を成形し、複数の流路用溝と複数の貫通孔とが形成された流路側の樹脂製基板を作製した。この流路側の樹脂製基板が、上述した第１実施形態における流路用溝１１、１２と貫通孔１３とが形成された樹脂製基板１０の１例に相当する。
流路側の樹脂製基板の寸法を以下に示す。
一辺の長さ＝５０ｍｍ
厚さ＝１ｍｍ
流路用溝１１、１２の幅、深さ＝５０μｍ
流路用溝１１の長さ＝１０ｍｍ
流路用溝１２の長さ＝２２ｍｍ
貫通孔１３の内径＝２ｍｍ
また、流路用溝１１と、流路用溝１１の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは１４ｍｍである。
また、流路用溝１２と、流路用溝１２の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは２６ｍｍである。
【００７３】
また、透明樹脂材料としてアクリルを用い、押出成形法によって、基板の厚さが１ｍｍカバー側の樹脂製基板を作製した。このカバー側の樹脂製基板が、上述した第１実施形態に係る樹脂製基板２０の１例に相当する。
カバー側の樹脂製基板の寸法を以下に示す。
流路用溝１１に沿う部材２１の長さ＝１８ｍｍ
流路用溝１２に沿う部材２２の長さ＝３０ｍｍ
幅ｗ＝４ｍｍ
基板の厚さ＝１ｍｍ
【００７４】
（接合）
次に、流路用溝が形成された表面を内側にして、流路側の樹脂製基板とカバー側の樹脂製基板とを重ねた。その状態で、加熱プレス機を用いて、９０℃に加熱された熱板によって２つの樹脂製基板を挟み、１ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えて、１分間保持することでマイクロチップを作製した。流路用溝１１、１２の幅は５０μｍで、流路用溝１１の長さが１０ｍｍで、流路用溝１２の長さが２２ｍｍで、貫通孔１３の内径が２ｍｍである。そのため、流路用溝１１と、流路用溝１１の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは１４ｍｍとなる。また、流路用溝１２と、流路用溝１２の両端部に形成された２つの貫通孔１３とを含めた長さは２６ｍｍとなる。一方、カバー側の樹脂製基板２０において、流路用溝１１に沿う部材２１の長さは１８ｍｍであり、流路用溝１２に沿う部材２２の長さは３０ｍｍである。従って、上記の流路側の樹脂製基板とカバー側の樹脂製基板とを接合することで、カバー側の樹脂製基板が流路用溝１１、１２と貫通孔１３とを覆うことができる。さらに、カバー側の樹脂製基板のすべての端部を、流路用溝１１、１２と貫通孔１３とから２ｍｍ以内の範囲に含ませることができる。
【００７５】
（評価）
上述した方法で作製したマイクロチップの接合面を顕微鏡で観察したところ、この実施例において、２つの樹脂製基板は全面溶着されていた。
【００７６】
（比較例）
次に、上述した実施例に対する比較例を説明する。
【００７７】
（樹脂製基板）
射出成形機で透明樹脂材料のアクリル（旭化成社製、デルペット）を成形し、外形寸法が幅５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ１ｍｍの板状部材に幅５０μｍ、深さ５０μｍの複数の流路用溝と、内径２ｍｍの複数の貫通孔とが形成された流路側の樹脂製基板を作製した。突起部は各貫通孔を囲む形状を有し、流路用溝が形成されている表面とは反対側の表面に形成されている。同様に、外形寸法が幅５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ１ｍｍのカバー側の樹脂製基板を作製した。このカバー側の樹脂製基板が、流路用溝の蓋（カバー）として機能する。
【００７８】
（接合）
次に、流路用溝が形成された表面を内側にして、流路側の樹脂製基板とカバー側の樹脂製基板とを重ねた。その状態で、加熱プレス機を用いて、９０℃に加熱された熱板によって２つの樹脂製基板を挟み、１ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えて、１分間保持することでマイクロチップを作製した。
【００７９】
（評価）
比較例に係るマイクロチップの接合面を顕微鏡で観察したところ、角部や端部近傍で未溶着の範囲が観察された。
【００８０】
以上のように、この発明の実施例によると、比較例と比べて、樹脂製基板同士の接合強度が高くなることが確認された。これは、２つの樹脂製基板の接合に供する面が小さくなり、その結果、平面精度の影響を低減することができたからと考えられる。
【００８１】
なお、上述した実施例で示した樹脂製基板の材料や寸法は１例であり、この発明がこれらに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態で挙げた樹脂を用いた場合も、比較例と比べて、樹脂製基板同士の接合強度を高くすることが可能である。また、第２実施形態に係る樹脂製基板を用いても、上述した実施例と同様の効果が得られる。さらに、スイッチ機構やレンズを樹脂製基板の表面に形成した場合であっても、上述した実施例と同様の結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の上面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る他方の樹脂製基板の上面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの上面図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の上面図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係る一方の樹脂製基板の断面図であり、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。
【図９】第１実施形態の変形例に係るマイクロチップの断面図であり、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係る樹脂製基板の上面図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの上面図である。
【図１２】この発明の第２実施形態に係るマイクロチップの断面図であり、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】第２実施形態の変形例に係る樹脂製基板の上面図である。
【図１４】第２実施形態の変形例に係るマイクロチップの上面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０、１０Ａ、２０、３０、３０Ａ、４０、５０ 樹脂製基板
１１、１２、３１、３４ 流路用溝
１３、３２、３５ 貫通孔
１４、３３、３６ 突起部
１５、１６、４１、５１ 微細流路
１７、４２、５２ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合するマイクロチップの製造方法であって、
前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部を、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含ませて前記２つの樹脂製基板を接合する接合工程を含むマイクロチップの製造方法。
【請求項２】
前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部は、前記一方の樹脂製基板を前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、
前記接合工程では、前記一方の樹脂製基板を、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねて、前記２つの樹脂製基板を接合することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項３】
前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であり、前記個別基板のすべての端部は、前記複数の個別基板を前記他方の樹脂製基板に形成された溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、
前記接合工程では、前記複数の個別基板のそれぞれを、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記個別基板と前記他方の樹脂製基板とを接合することを特徴とする請求項２に記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項４】
前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項５】
前記接合工程では、前記２つの樹脂製基板を重ねた状態で前記２つの樹脂製基板を加熱して溶着することで前記接合を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項６】
前記接合によって、電気泳動分析に用いるマイクロチップを製造することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項７】
２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合されたマイクロチップであって、
前記貫通孔と前記流路用溝とは繋がっており、
前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部が、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項８】
前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板と接合された基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に接合された基板であり、前記複数の個別基板のそれぞれは、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記他方の樹脂製基板と接合されて、前記個別基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする請求項８に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載のマイクロチップ。
【請求項１１】
前記２つの樹脂製基板は、加熱して溶着することで接合されたことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載のマイクロチップ。
【請求項１２】
電気泳動分析に用いられることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれかに記載のマイクロチップ。
【請求項１】
２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合するマイクロチップの製造方法であって、
前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部を、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含ませて前記２つの樹脂製基板を接合する接合工程を含むマイクロチップの製造方法。
【請求項２】
前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部は、前記一方の樹脂製基板を前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、
前記接合工程では、前記一方の樹脂製基板を、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねて、前記２つの樹脂製基板を接合することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項３】
前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であり、前記個別基板のすべての端部は、前記複数の個別基板を前記他方の樹脂製基板に形成された溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に重ねたときに、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれ、
前記接合工程では、前記複数の個別基板のそれぞれを、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記個別基板と前記他方の樹脂製基板とを接合することを特徴とする請求項２に記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項４】
前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項５】
前記接合工程では、前記２つの樹脂製基板を重ねた状態で前記２つの樹脂製基板を加熱して溶着することで前記接合を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項６】
前記接合によって、電気泳動分析に用いるマイクロチップを製造することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項７】
２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記２つの樹脂製基板のうち少なくとも１つの樹脂製基板には貫通孔が設けられ、前記２つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成されている面を内側にして接合されたマイクロチップであって、
前記貫通孔と前記流路用溝とは繋がっており、
前記２つの樹脂製基板の一方の樹脂製基板の端部が、前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれることを特徴とするマイクロチップ。
【請求項８】
前記２つの樹脂製基板の他方の樹脂製基板の表面には前記流路用溝が形成され、前記一方の樹脂製基板は平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板と接合された基板であり、前記一方の樹脂製基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
前記流路用溝は、互いに繋がりがない独立した複数の溝を含み、前記一方の樹脂製基板は、前記複数の溝の数に応じた複数の個別基板を備え、前記複数の個別基板はそれぞれ平板状の基板であって、前記他方の樹脂製基板に形成された前記流路用溝の位置に合わせて前記他方の樹脂製基板に接合された基板であり、前記複数の個別基板のそれぞれは、前記他方の樹脂製基板に形成された前記複数の溝のそれぞれの位置に合わせて、独立した溝ごとに前記他方の樹脂製基板と接合されて、前記個別基板のすべての端部が、前記他方の樹脂製基板に形成された前記溝から２ｍｍ以内の範囲に含まれていることを特徴とする請求項８に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
前記２つの樹脂製基板は熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載のマイクロチップ。
【請求項１１】
前記２つの樹脂製基板は、加熱して溶着することで接合されたことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載のマイクロチップ。
【請求項１２】
電気泳動分析に用いられることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれかに記載のマイクロチップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１９２４２１（Ｐ２００９−１９２４２１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３４６９２（Ｐ２００８−３４６９２）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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