(57)【要約】【課題】異なる成分を液体成分と固形成分である粒子の分離を迅速に効率よく分離することができる成分分離デバイスおよびこれを用いた成分の分離方法を実現することを目的とする。【解決手段】内部に流路２を設けた基板１と、下部電極６、圧電体７および上部電極８とからなるアクチュエータ９を設け、前記流路２側を除くアクチュエータ９の周囲に設けた溝５とからなる成分分離デバイスであって、流路２に液体成分および固形成分の混合物を収容あるいは流すことができ、さらにアクチュエータ９を加振することにより流路２内に定在波を発生させて前記混合物を液体成分と固形成分に分離できるように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路を設けた基板と、下部電極、圧電体および上部電極とからなるアクチュエータと、前記流路側を除くアクチュエータの周囲に設けた溝とからなる成分分離デバイスであって、前記流路に液体成分および固形成分の混合物を収容あるいは流すことができ、さらに前記アクチュエータを加振することにより流路内に定在波を発生させて前記混合物を液体成分と固形成分、または性質の異なる固形成分に分離できる成分分離デバイス。
【請求項２】
溝を貫通孔とした請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項３】
流路とアクチュエータを同一面方向に設けた請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項４】
流路を介して複数のアクチュエータを対向させて配置した請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項５】
流路に沿って複数のアクチュエータを配置した請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項６】
基板の上面に流路を設け、前記基板の下面にアクチュエータを設けた請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項７】
アクチュエータを形成した基板面と、溝の流路側の壁面のなす角を鋭角とした請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項８】
基板をシリコンとした請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項９】
下部電極をチタンおよび白金とし、圧電体をチタン酸ジルコン酸鉛とし、上部電極をチタンおよび金とした請求項１に記載の成分分離デバイス。
【請求項１０】
内部に流路を設けた基板と、前記流路の両側に対向して設けた下部電極と圧電体と上部電極からなる複数のアクチュエータと、このアクチュエータの前記流路側を除く周囲に溝とを設け、前記アクチュエータを加振することにより流路内に定在波を発生させる成分分離デバイスを用いて、前記アクチュエータに位相が１８０度異なる高周波電圧を印加して加振することによって前記流路内に奇数個の節を持つ定在波を発生させて前記流路に液体成分および固形成分の混合物を収容あるいは流すことによって、前記混合物を液体成分と固形成分、または性質の異なる固形成分に分離する成分の分離方法。
【請求項１１】
内部に流路を設けた基板と、前記流路の両側に対向して設けた下部電極と圧電体と上部電極からなる複数のアクチュエータと、このアクチュエータの前記流路側を除く周囲に溝とを設け、前記アクチュエータを加振することにより流路内に定在波を発生させる成分分離デバイスを用いて、前記アクチュエータに同位相の高周波電圧を印加して加振することによって前記流路内に偶数個の節を持つ定在波を発生させて、前記流路に液体成分および固形成分の混合物を収容あるいは流すことによって、前記混合物を液体成分と固形成分、または性質の異なる固形成分に分離する成分の分離方法。
【請求項１２】
内部に流路を設けた基板と、少なくとも前記流路の片側に設けた下部電極と圧電体と上部電極からなる複数のアクチュエータと、このアクチュエータの前記流路側を除く周囲に溝とを設け、前記アクチュエータを加振することにより流路内に定在波を発生させる成分分離デバイスを用いて、前記アクチュエータに異なる周波数の高周波電圧を印加して加振する成分分離デバイスを用い、前記流路内の所定の領域に奇数個の節を持つ定在波を発生させるとともに、前記流路内の別の領域に偶数個の節を持つ定在波を発生させて、前記流路に液体成分および固形成分の混合物を収容あるいは流すことによって、前記混合物を液体成分と固形成分、または性質の異なる固形成分にする成分の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はたとえば血液、乳液などに代表される液体成分と固形成分が混合された溶液の成分を、それぞれに分離するための成分分離デバイスおよびこれを用いた成分の分離方法であり、成分分離器、成分分析器などに応用される。
【背景技術】
【０００２】
固形成分と液体が混合された流体として、例えば河川水、海水、血液などが挙げられる。これらは液体成分と固形成分が混合したものであり、砂、細菌、血球細胞などの固形成分は沈殿や分散などの状態で存在し、液体成分に溶融することなく固形として存在している。
【０００３】
そして、これら成分を分離する方法、例えば血球・血漿分離装置としては以下のようなものがある。
【０００４】
通常、血液は液体成分である血漿と固形成分である血球細胞とその他の成分から構成された全血状態で採取される。しかしながら、検査のために必要な成分は血球細胞部分のみであったり、逆に血漿部分のみであったりする場合が多い。例えば、血液中の血糖値を検査するためには血漿成分中に溶融している血糖を測定する必要があり、またＤＮＡを検出するためには血球の一種である白血球細胞からＤＮＡを取り出さなければならない。このため、従来の一般的な方法では採取された全血を血漿・血球成分に分離するために試験管中に全血を入れた後、遠心分離器にセットして所定の遠心力を加えることを行っていた。
【０００５】
このように、遠心分離器で遠心力を加えると試験管内の全血はそれぞれの成分に応じた遠心力を受けることになり、質量の違いによってこれらの成分が分離される。
【０００６】
その後、その上澄み液を抽出することで血漿成分を取り出したり、沈殿物から血球成分を取り出したりすることができる。その後、分離されたそれぞれの成分を検査工程で所定の測定を行うことができる。
【０００７】
また、微量のサンプルを分離する手段としてフィルタを用いる方法もある。これはＹｏｎｇ−Ｋｙｕ  Ｙｏｏｎらによって開示されている方法であり、フィルタの多孔質性を利用して、所定の大きさ以上の血球を濾過して血漿成分を得たり、逆に血球を取り出したりするものである。この方法においてはフィルタの穴サイズ・数などが分離特性に影響を与えるので、どの成分を分離するかによって最適化されたフィルタを設計する必要がある。代表的な例では、フィルタの穴サイズ・数などを精度良く再現する方法としては感光性レジトを立体的に感光させることで、メッシュ状のフィルタを精度良く実現するものである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
さらに、流体内に懸濁した粒子のマニュピレーションを行うための装置などを利用する方法があり、これは粒子の懸濁した流体を流すためのダクトと、ダクトの片側に配置される超音波トランスデューサと、ダクトの反対側に配置されるリフレクタを有し、これらによってダクトを幅方向に横切る音響定在波を発生させ、これによって粒子が凝集してダクトの縦軸に平行な一つ以上の平面の帯となり、液体成分と固形成分である粒子の分離をする装置である（例えば、特許文献１参照）。
【非特許文献１】Ｙｏｎｇ−Ｋｙｕ  Ｙｏｏｎ「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｓｃｒｅｅｎ  ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ  ｕｓｉｎｇ  ｉｎｃｌｉｎｅｄ  ＳＵ−８  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．」  ＭＥＭＳ２００３、Ｋｙｏｔｏ、ＰＰ．２２７−２３０  ＩＥＥＥ発行
【特許文献１】特表２００１−５２５７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来のような遠心分離器を用いると次のような問題点がある。すなわち、試験管のような容器に全血を入れる必要があり、これを遠心分離器で分離するので、試験管の中をある程度の量で満たす必要があり、数ミリリットルから数十ミリリットルほどのサンプルが必要である。よってこの方法は得られるサンプル量が少ない場合には困難な方法である。
【００１０】
一方、フィルタによる方法はフィルタ部に複数成分の混合された流体が圧力などの力によって通過する際、固形成分の粒子の大きさによってトラップされたり、通過したりするものであり、このことは複数の大きさの固形成分粒子が存在する場合にこれら成分の分離を困難にする。つまり、特定の大きさの粒子を取り出すため、小さい粒子のみが通過するようにフィルタの大きさを構成すると、大きな粒子はフィルタにトラップされるのでフィルタが目詰まりを起こすようになり、小さな粒子の通過を妨げるようになってしまうという問題を有していた。
【００１１】
また、特許文献１にある方法は音響定在波によって流体の所定の位置に固体粒子が集中するので、フィルタを使う方式に比べて目詰まりなどを起こす心配がないが、音響定在波を発生させる超音波アクチュエータをダクトの流路の側面に構成している。この構成では、超音波アクチュエータが直接ダクトの内部に接しており、ダクト内の流体から汚染を受ける可能性がある。また、超音波アクチュエータがダクトの一部を構成しているので、ダクトは平面で構成される必要があり、これによって超音波アクチュエータの振動面は平面となり、発生できる音響定在波が平面波のみに限られていると言う問題がある。また、ダクトの側面に超音波アクチュエータを正確に設置することが難しいという製造上の困難も有している。
【００１２】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、強度の強い音響定在波（定在波）を発生させることで微少量のサンプルでも各成分を高精度に成分を分離することができる成分分離デバイスおよびこれを用いた成分の分離方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、内部に流路を設けた基板と、アクチュエータと、このアクチュエータの前記流路側を除く周囲に溝とを設けた成分分離デバイスであって、前記流路に液体成分および固形成分の混合物を収容あるいは流すことができ、さらに前記アクチュエータを加振することにより流路内に定在波を発生させて前記混合物を液体成分と固形成分、または性質の異なる固形成分に分離するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の成分分離デバイスおよびこれを用いた成分の分離方法は、アクチュエータによって発生した振動が溝の壁面で反射し流路側へ伝わることで振動のロスを低減させ、強度の強い音響定在波を発生させることで小型で高精度に成分を分離することができる成分分離デバイスおよびこれを用いた成分の分離方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における成分分離デバイスおよびこれを用いた成分の分離方法について図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態１における成分分離デバイスの構成を示す斜視図であり、図２は図１の成分分離デバイスを裏面より見た斜視図である。また、図３は図１の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ部における断面図である。
【００１７】
また、図５〜図８は成分の分離方法を説明するための断面図であり、図９〜図１４は成分分離デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【００１８】
図１〜図４において、１はシリコンからなる基板であり、この基板１の内部には所定の幅と深さを有した流路２を形成しており、さらにこの流路２の両端には流入口３と流出口４を設けている。これによって外部より固形成分と液体成分が混合された混合流体を流入および流出させることができる。また基板１にシリコンを利用することによって、生産性に優れた成分分離デバイスを実現することができる。
【００１９】
さらに、流路２とアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを基板１の同一面方向に向けている。これによって成分分離デバイスを効率よく生産することができる。
【００２０】
また、基板１の下面側の流路２の両側および平行方向に４つのアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを設けている。
【００２１】
なお、アクチュエータ９は少なくとも一つを設けることにより成分分離デバイスを実現することが可能であるが、複数個のアクチュエータ９を設けることによってその効果をより高めたり、小型の成分分離デバイスを実現することができるという効果を発揮することができる。
【００２２】
このように、流路２を設けた基板１の反対の面にアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを設けることによって、アクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを流路２と干渉することなく自由に配置することができることから定在波の発生を容易にするとともに、流路２の封止をガラス基板などによって容易に行うことができ、これによって分離の状況を目視で確認しながら成分を分離できる成分分離デバイスを実現することができる。
【００２３】
また、このアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは基板１に接する順にチタンおよび白金よりなる下部電極６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、チタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電体７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、チタンおよび金よりなる上部電極８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄから構成している。このような構成のアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは供給する電力が低電圧であっても大きな変位を実現することができるので、より効率的な加振を行うことができる。さらに、大きな変位を連続して発生させたとしても、密着力に優れた積層構造を実現していることから信頼性においても優れた耐久性を実現できるアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄとしている。また、これらの材料は高精度なパターン形成が可能なことから、流路２に対して高精度な位置にアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを構成することができ、より効率的な定在波の発生を行うことができることから小型の成分分離デバイスを実現することができる。
【００２４】
図１および図２に示すように流路２の両側にアクチュエータ（例えばアクチュエータ９ａと９ｂあるいは９ｃと９ｄ）を設けることによって、後に述べるように効率的に流路２の内部に定在波を発生させることができる。また、流路２と平行方向にアクチュエータ（例えばアクチュエータ９ａと９ｃあるいは９ｂと９ｄ）を設けることによって、流路２の内部に異なる周波数の定在波を発生させることができる成分分離デバイスとすることができる。従って、少なくとも複数のアクチュエータ９があればその機能を発揮することができる。
【００２５】
そして、流路２側を除くアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの周囲に溝５を設けている。図４に示すように、特にこの溝５を完全に貫通する貫通孔の形状に加工することによって定在波のロスをより低減することができ、この溝５を設けることによってアクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄで発生させた振動が基板１の周囲に拡散することを抑制し、流路２側へ効率的に集中して伝達することができることから、より強度の強い定在波を発生させることができる。また、隣接したアクチュエータ（例えば９ａと９ｃ）を区切るように溝５を形成することによって、隣接したアクチュエータ（例えば９ａと９ｃ）を異なる周波数で駆動させた場合において、異なる周波数の振動が干渉しあうことを防ぐことができる。
【００２６】
このように、アクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの流路２側を除く周囲に溝５を形成することによって、アクチュエータ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄで発生した振動が溝５の壁面で反射して流路２側へ伝わることで振動のロスを低減させることができることから、効率の良い成分分離デバイスを実現することができるとともに流路２への振動の制御を容易に行うことのできる成分分離デバイスを実現することができる。
【００２７】
次に、この成分分離デバイスを用いて固形成分と液体成分、または性質の異なる固形成分に分離する分離方法について図５〜図７を用いて説明する。ここで、図５〜図８はそれぞれの成分分離デバイスの流路２近傍を上から見たときの平面図である。
【００２８】
まず、固形成分１１と液体成分が混合した流体を流入口３より投入する。この混合した流体は流路２を満たした後、流出口４より流出する。１０はこの混合物の流れる方向を示している。通常、何もしない状態では混合流体は固形成分１１と液体成分がランダムに流れる。
【００２９】
次に、成分の分離方法における基本的な成分分離の動作はアクチュエータ９ａに流路２の幅が超音波の波長λの１／２となる周波数の高周波電圧を印加する。そして、このアクチュエータ９ａから発生した超音波振動は基板１に伝達されて流路２の内部に流路２に平行して奇数である一つの節を持つ定在波が発生し、前記流路２の内部に流動している各成分は流路２に平行して発生した定在波の節に凝集するようになる。
【００３０】
さらに、アクチュエータ９ｂにはアクチュエータ９ａに印加する高周波電圧と位相が１８０度シフトした高周波電圧を印加すると、流路２の内部に一つの節を持つさらに強度の強い定在波を流路２に平行して発生させることができる。このとき、アクチュエータ９ａと９ｃおよびアクチュエータ９ｂと９ｄは同じ位相の高周波電圧を印加することによって更に強度の強い定在波を流路２に平行して発生させることができる。この場合、図５に示すように混合流体中の固形成分１１は全てこの定在波の節に凝集し、液体成分の流れ１２と固体成分の流れ１３を作り出すことができる。その後、流出口４より流出した後、液体成分の流れ１２と固形成分の流れ１３を分岐することで、流路２の壁面側からは液体成分のみを取り出し、流路２の中心からは固形成分１１が凝集した混合流体を抽出することができる。このような構成とすることにより、流路２の中心部に固形成分を凝集させることができることから、固形成分の取出しを容易にすることができる小型の成分分離デバイスを実現できるとともに、より低電圧で駆動することができるなど、効率良く成分の分離を行うことができる成分の分離方法を実現することができる。
【００３１】
また、この奇数の定在波を発生させるために流路２の幅が波長λとすると、λ／２、もしくはｎλ＋λ／２（ｎは正の整数）となる高周波電圧をアクチュエータ（例えば９ａ、あるいは９ａと９ｂ）に印加することによって流路２に奇数の節を持つ定在波を発生させることができる。このように奇数の節を持つ定在波を発生させることによって固形成分を効率よく分離することができる。
【００３２】
次に、図６に示すようにアクチュエータ９ａに流路２の幅が超音波の波長λと同一となる周波数の高周波電圧を印加した場合、流路２の内部に流路２に平行して偶数の２つの節を持つ定在波を発生させることができる。この場合、固体成分の流れ１３は２列になって凝集させることができる。
【００３３】
また、この偶数の節を持つ定在波を発生させるために流路２の幅が波長λとすると、ｎλ（ｎは正の整数）となる高周波電圧をアクチュエータ９ａに印加することによって流路２に偶数の節を持つ定在波を流路２に平行して発生させることができる。このような構成とすることによって、図６に示すように流路２の中心部に液体成分の流れ１２を、流路２の壁面側に固形成分の流れ１３を作り出すことができる。流出口４より流出した後、液体成分の流れ１２と固形成分の流れ１３を分岐することで、流路２の壁面側からは固形成分１１が凝集された混合流体を、流路の中心からは液体成分のみを抽出することができ、効率よく混合流体から液体成分を取り出すことができる。
【００３４】
また、アクチュエータ９ｂにアクチュエータ９ａに印加する高周波電圧と同位相の高周波電圧を印加することによって、流路２の内部に偶数の２つの節を持つさらに強度の強い定在波を発生させることができるために効率良く混合流体の成分の分離が行えるようになる。
【００３５】
次に、例えば大きさの異なる粒子を含んだ液体の成分の分離方法について説明する。
【００３６】
ここで、定在波の節へ凝集される速度は粒子の性質、例えば粒子の大きさにより異なっており、粒子の大きさが大きくなるほど定在波からの圧力による影響をより強く受け、小さい粒子よりも速く定在波の節に凝集されやすくなるという性質があり、この効果を利用して、前記流路２の内部に偶数個の節を持つ定在波を発生している領域と、奇数個の節を持つ定在波を発生している領域とを形成することにより、液体成分と固形成分、または性質の異なる固形成分を含む混合物を分離することができる。これは偶数個の節を持つ定在波を発生している領域から奇数個の節を持つ定在波を発生している領域へ移るとき、性質の異なる２種類以上の固形成分が定在波の節に集まる速度の違いを利用して、成分を分離する方法である。この成分の分離方法について図７および図８を用いて詳細に説明する。
【００３７】
まず、図７に示すように大きさの異なる固形成分１１ａ、１１ｂと液体成分が混合した混合流体を流入口３より投入する。このとき、流路２の内部にアクチュエータ９ａに流路２の幅が超音波の波長λの１／２となる周波数の高周波電圧を印加することによって流路２内には奇数である一つの節を持つ定在波を発生させることができ、流路２の内部に流動している固形成分は定在波の節に凝集するようになる。そして、アクチュエータ９ｃに流路２の幅が超音波の波長λと同一となる周波数の高周波電圧を印加することによって、流路２の内部には偶数の２つの節を持つ定在波を発生させることができる。このとき、より定在波の影響を受けやすい大きい固形成分１１ｂが定在波の節に凝集するとともに、小さい固形成分１１ａは定在波の影響を受けにくい強度となるようにアクチュエータ９ｃに印加する高周波電圧を制御することによって、図７に示すように、流路２の壁面側に大きい固形成分１１ｂの固形成分の流れ１３ｂと、流路の中心に固形成分１１ａの固形成分の流れ１３ａを作り出すことができることから、大きさの異なる固形成分１１ａと１１ｂを効率よく分離することができる。
【００３８】
次に、大きさの異なる固形成分１１ａ、１１ｂを分離する別の方法について図８を用いて説明する。その方法は、流路２の内部にアクチュエータ９ａに流路２の幅が超音波の波長λと同一となる周波数の高周波電圧を印加することによって、流路２の内部には偶数の２つの節を持つ定在波を発生させ、流路２の内部に流動している成分は定在波の節に凝集するようになる。そして、アクチュエータ９ｃに流路２の幅が超音波の波長λの１／２となる周波数の高周波電圧を印加することによって、流路２内には奇数である一つの節を持つ定在波を発生させる。このとき、より定在波の影響を受けやすい大きい固形成分１１ｂが定在波の節に凝集するとともに、小さい固形成分１１ａは定在波の影響を受けにくい強度となるようにアクチュエータ９ｃに印加する高周波電圧を制御することによって、図８に示すように、流路２の壁面側に小さい固形成分１１ａの固形成分の流れ１３ａと、流路の中心に大きい固形成分１１ｂの固形成分の流れ１３ｂを作り出すことができることから、大きさの異なる固形成分１１ａと１１ｂを効率よく分離することができる。以上説明してきたような構成とすることにより、性質の異なる２種類以上の固形成分が定在波の節に集まる速度の違いを利用して分離することができる成分の分離方法を実現することができる。
【００３９】
次に、前記のような構成を有する成分分離デバイスの製造方法について、図面を用いて説明する。図９〜図１４は実施の形態１における成分分離デバイスを製造する手順を示した断面図である。
【００４０】
まず、図９に示すようにシリコンからなる基板１に、順にチタンおよび白金層１４、チタン酸ジルコン酸鉛１５、チタンおよび金層１６を薄膜技術によって形成する。これらを形成する薄膜形成方法はチタンおよび白金層１４およびチタンおよび金層１６についてはスパッタリング、蒸着など通常の方法を用いる。
【００４１】
また、チタン酸ジルコン酸鉛層１５についてはスパッタリング法、水熱合成法、ゾルゲル法などを用いることができる。特にスパッタリングによってチタン酸ジルコン酸鉛などを形成すると、圧電特性が高く、安定した変位の得られる圧電薄膜とすることができる。
【００４２】
次に、図１０に示すように所定のパターンにレジストマスク１７を形成した後、最上層のチタンおよび金層１６をエッチングによってパターニングされた上部電極８を形成する。その後、このレジストマスク１７はエッチング後に除去する。
【００４３】
次に、図１１に示すように所定のパターンにレジストマスク１８を形成し、チタン酸ジルコン酸鉛１５をエッチングして、同様に分割された圧電体７を形成する。その後、このレジストマスク１８はエッチング後に除去する。
【００４４】
次に、図１２に示すように所定のパターンにレジストマスク１９を形成し、チタンおよび白金層１４をエッチングすることによって下部電極６を形成する。その後、このレジストマスク１９はエッチング後に除去する。
【００４５】
次に、図１３に示すように基板１の上面に所定のパターンにレジストマスク２０を形成し、シリコンからなる基板１をエッチングすることによって、基板１の内部に流路２を形成する。その後、このレジストマスク２０はエッチング後に除去する。
【００４６】
次に、図１４に示すように所定のパターンにレジストマスク２１を形成し、シリコンからなる基板１をエッチングして、基板１に溝５を形成する。このとき、溝５の深さは深いほど定在波のリークが少なくなるので、溝５は貫通孔とすることが望ましい。その後、このレジストマスク２１はエッチング後に除去する。
【００４７】
また、図１３および図１４において、基板１であるシリコンをエッチングする方法としてドライエッチング法を用いることにより、微細な形状の流路２および溝５を高精度に加工することができる。さらに、このドライエッチング法によって加工する際、エッチングを促進するガスとエッチングを抑制するガスを混合させてドライエッチングを行うことにより、より高精度に加工することができる。
【００４８】
以上の製造方法により、本発明の成分分離デバイスを製造することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態における成分分離デバイスについて図面を用いて説明する。
【００５０】
図１５は本発明の実施の形態２における成分分離デバイスの形態を示す断面図であり、特に実施の形態１と異なる点は、基板１であるシリコンに形成した溝５の流路２側の壁面とアクチュエータ９を設けた基板１の面が鋭角となるように形成している点である。このような構成とすることによって、流路２に到達するまでの距離の短い反射波を利用することができるとともに、流路２の壁面への入射角がより鋭角となるため、より効率的な成分の分離ができる成分分離デバイスを実現することができる。
【００５１】
また、このような形状を有する溝５はウエットエッチング法によってシリコンからなる基板１の結晶異方性を利用しながらエッチングすることによって傾斜した壁面を有する基板１を作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、たとえば、血液、乳液などに代表される、液体成分と固形成分が混合された溶液の成分を、それぞれの成分に分離することができるという効果を有し、成分分離器、成分分析機などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１における成分分離デバイスの形態を示す斜視図
【図２】同斜視図
【図３】同平面図
【図４】同断面図
【図５】同成分の分離方法を説明するための断面図
【図６】同断面図
【図７】同断面図
【図８】同断面図
【図９】同成分分離デバイスの製造方法を説明するための断面図
【図１０】同断面図
【図１１】同断面図
【図１２】同断面図
【図１３】同断面図
【図１４】同断面図
【図１５】本発明の実施の形態２における成分分離デバイスの形態を示す断面図
【符号の説明】
【００５４】
１  基板
２  流路
３  流入口
４  流出口
５  溝
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  下部電極
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ  圧電体
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ  上部電極
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  アクチュエータ
１０  混合物の流れ
１１、１１ａ、１１ｂ  固形成分
１２  液体成分の流れ
１３、１３ａ、１３ｂ  固形成分の流れ
１４  チタンおよび白金層
１５  チタン酸ジルコン酸鉛
１６  チタンおよび金層
１７、１８、１９、２０、２１  レジストマスク
【図１】
2006297333.tif 000003
【図２】
2006297333.tif 000004
【図３】
2006297333.tif 000005
【図４】
2006297333.tif 000006
【図５】
2006297333.tif 000007
【図６】
2006297333.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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