(57)【要約】      （修正有）【課題】ホットメルト接着剤によるスクリーン印刷でパターンを形成することによって、一方のプラスチック基板上に微細流路を形成すると共に、他方のプラスチック基板上に電極を形成して、両者を熱圧着することによって、安価なディスポーザブルタイプに適したマイクロチップを簡便に歩留まりが良好に作成する。【解決手段】一方の基板１上にホットメルト接着剤をスクリーン印刷でパターンニングして、前記ホットメルト接着剤５の存在しない部分である微細流路２を形成する工程と、他方の基板４上にイオンプレーティングにより前記微細流路に対応する電極３を成膜する工程と、前記一方の基板と他方の基板とに形成された前記微細流路と前記電極とが対向するように位置を合わせて重ね合わせる工程と、前記両基板を熱圧着して接合する工程とを含むマイクロチップの製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の基板上にホットメルト接着剤をスクリーン印刷でパターンニングして、前記ホットメルト接着剤の存在しない部分である微細流路を形成する工程と、
他方の基板上にイオンプレーティングにより前記微細流路に対応する電極を成膜する工程と、
前記一方の基板と他方の基板とに形成された前記微細流路と前記電極とが対向するように位置を合わせて重ね合わせる工程と、
前記両基板を熱圧着して接合する工程と、
を含むことを特徴とするマイクロチップの製造方法。
【請求項２】
前記一方及び他方の基板は、プラスチック基板であ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】
前記一方の基板は、ポリカーボネートであ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】
前記両基板を熱圧着して接合後の前記微細流路の高さの調整は、前記一方の基板上にスクリーン印刷で形成されるホットメルト接着剤の高さによって調整することを特徴とする請求項１〜３に記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項５】
前記微細流路及び当該微細流路に対応する電極を、前記一方及び他方の基板上に複数形成して、同一の基板上に複数のチャンネルを形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載のマイクロチップの製造方法。
【請求項６】
第１の基板上にイオンプレーティングで成された電極と、第２の基板上に前記電極に対応してホットメルト接着剤を第２の基板上にスクリーン印刷して形成された微細流路を位置を合わせて熱圧着接合したことを特徴とするマイクロチップ。
【請求項７】
前記電極及び微細流路を、同一基板上に複数形成したことを特徴とする請求項６記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記微細流路が、前記第２の基板の側面で貫通していることを特徴とする請求項６又は７項に記載のマイクロチップ基板。
【請求項９】
前記微細流路の両側面には、前記電極が露出していることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【請求項１０】
前記第２の基板は、ポリカーボネートであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のマイクロチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の基板の表面部に微細流路溝を形成し、他方の基板には電極を形成し、２枚の基板を接合したマイクロチップ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイクロチップの製造方法において、例えばガラス製のマイクロチップ基板を作成するには、基板に金属、フォトレジスト樹脂をコートし、チャンネルのパターンを焼いた後にエッチング処理を行う方法がある。
しかし、ガラスは大量生産に向かず非常に高コストであり、またマイクロチップによる分析時において、測定後の洗浄が困難な微細流路の場合には、前回分析時の試料が残留し、正確な測定値が得られない等の危険性があった。
【０００３】
プラスチック製のマイクロチップ基板は、射出成形等の各種の成形方法で製造する事が可能であり、射出成形では型キャビティ内へ溶融した熱可塑性プラスチック材料を導入し、キャビティを冷却させて樹脂を硬化させて、効率よく経済的にマイクロチップ基板を製造できるため、大量生産に適している。
【０００４】
プラスチック製のマイクロチップ基板の接合方法としては、加熱や超音波やレーザーにより接合する方法が知られている。
加熱による接合では、熱によりプラスチック基板の溶解が過度になりマイクロチャンネルの断面が変形する可能性があり、またマイクロチャンネルを視覚的に観察するマイクロチップの場合、プラスチックの変形及び変質は測定への影響が出る可能性が高い。(特許文献１参照)
【０００５】
また、超音波による接合では、数ミリ角の面の接合は可能であるが、数センチ角の面の接合には不向きであり、マイクロチップの大きさによっては溶着不足が生じる。
マイクロチャネルと同じ形状にマイクロ加工された超音波振動子のヘッドをマイクロチャネル以外の接合部のみに用いる方法があるが、その工程が必要となる。(特許文献２参照)
【０００６】
また、レーザーによる接合では、2枚の張り合わせ面などのプラスチックの中心部のみの過熱は非常に困難である。また、流路等の接合部分以外をマスクする方法もあるが、その工程が必要となる。（特許文献３参照）
【特許文献１】特開２００５−７７２１８号公報
【特許文献２】特開２００５−７７２３９号公報
【特許文献３】特開２００５−７４７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の基板としてプラスチックを使用したマイクロシステム用チップの接合方法では、マイクロチップ基板の溶解により行うため、マイクロチップ及びマイクロチャンネル（微細流路）の変形や変質が起こるため歩留まりが低下するという問題があった。
また、接合時にマスク等を用いる方法では、接合のための工程数が増加し、コスト高になるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題（目的）は、ホットメルト接着剤によるスクリーン印刷でパターンを形成することによって、一方のプラスチック基板上に微細流路を形成すると共に、他方のプラスチック基板上に電極を形成して、両者を熱圧着することによって、安価なディスポーザブルタイプに適したマイクロチップを簡便に歩留まりが良好に作成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、一方の基板上にホットメルト接着剤をスクリーン印刷でパターンニングして、前記ホットメルト接着剤の存在しない部分である微細流路を形成する工程と、他方の基板上にイオンプレーティングにより前記微細流路に対応する電極を成膜する工程と、前記一方の基板と他方の基板とに形成された前記微細流路と前記電極とが対向するように位置を合わせて重ね合わせる工程と、前記両基板を熱圧着して接合する工程とを含むことを特徴とするマイクロチップの製造方法。（請求項１）
【００１０】
また、前記一方及び他方の基板は、プラスチック基板であることを特徴とする。（請求項２）
また、前記一方の基板は、ポリカーボネートであることを特徴とする。（請求項３）
【００１１】
また、前記両基板を熱圧着して接合後の前記微細流路の高さの調整は、前記一方の基板上にスクリーン印刷で形成されるホットメルト接着剤の高さによって調整することを特徴とする。（請求項４）
また、前記微細流路及び当該微細流路に対応する電極を、前記一方及び他方の基板上に複数形成して、同一の基板上に複数のチャネルを形成することを特徴とする。（請求項５）
【００１２】
また、第１の基板上にイオンプレーティングで成された電極と、第２の基板上に前記電極に対応してホットメルト接着剤を第２の基板上にスクリーン印刷して形成された微細流路を位置を合わせて熱圧着接合したことを特徴とするマイクロチップ。（請求項６）
【００１３】
また、前記電極及び微細流路を、同一基板上に複数形成したことを特徴とする。（請求項７）
また、前記微細流路が、前記第２の基板の側面で貫通していることを特徴とする。（請求項８）
また、前記微細流路の両側面には、前記電極が露出していることを特徴とする。（請求項９）
また、前記第２の基板は、ポリカーボネートであることを特徴とする。（請求項１０）
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜１０に記載の本発明のマイクロチップの製造方法及びマイクロチップによれば、マイクロチップ基板の接合を歩留まり良く短時間（30秒程度）で行う事が出来、少ない工程でマイクロチップを製造する事が出来るため、大量生産へのコストを下げる事に寄与出来る。  また、電極付きの基板等の材質が異なる物質が複合されている場合でも、簡易的かつ簡便に接合が出来る。マイクロチップ基板自体の溶解による接合で無く、接着層の溶解による接合であるため、マイクロチップ基板の溶解温度より低い温度で接合するため、マイクロチップの変形・変質を避ける事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のマイクロチップの製造方法を図１のフローチャートを用いて説明する。
・一方のプラスチック基板（蓋基板）上にホットメルト接着剤をスクリーン印刷でパターンニングし、当該ホットメルト接着剤の存在しない部分である微細流路を形成する。（ステップS1)
その際に、微細流路の高さは、後述の熱圧着手順によって形成時よりも低くなるので、その分を見込んだ高さにしておく。
また、ホットメルト接着剤の存在しない部分として形成される微細流路も、熱圧着手順で幅が狭まるので、その分見込んだ幅にパターニングしておく。
・他方の基板（基板本体）上にイオンプレーティングにより前記微細流路に対応する電極を成膜する。（ステップS2)
・前記一方の基板と他方の基板とに形成された前記微細流路と前記電極とが対向するように位置を合わせて重ね合わせる。（ステップS3)
・前記両基板を熱圧着して接合する。（ステップS4)
【実施例】
【００１６】
本発明のマイクロチップの製造方法で使用する器具・試薬及び処理操作の１例は以下のとおりである。
1．器具・試薬
(a)   試薬
マイクロチップ基板本体洗浄にはアセトン及びエタノール（Wako, Japan）を用いた。
(b)   器具
ラミネーター（日本ジービーシー（株）（品番GLM320R4)
(c)   マイクロチップ基板
マイクロチップ蓋基板；プラスチック基板（ポリカーボネート）にスクリーン印刷により、ホットメルト接着剤（十条ケミカル株式会社JELCON  AD-HM6）でパターンを印刷する事により形成する。
(d)マイクロチップ基板本体；プラスチック基板（ポリエチレンテレフタレート(PET)）にイオンプレーティングにより電極等を形成する。
【００１７】
２．操作
(a)マイクロチップ基板の洗浄（基板本体）
・ビーカー等にマイクロチップ基板（基板本体）を入れ、アセトンで5分間超音波洗浄する。
・ビーカー等にマイクロチップ基板（基板本体）を入れ、エタノール5分間超音波洗浄する。
・オーブン（50℃程度）により乾燥する。
【００１８】
３．接着操作
(a)マイクロチップ蓋基板及びマイクロチップ基板本体の位置合わせを行う。
(b)普通紙を2枚におり、谷になった部分にマイクロチップ蓋基板及びマイクロチップ基板本体を置く。
(c)ラミネーターにより、110℃、速度55.5 cm/minでマイクロチップ蓋基板及びマイクロチップ基板本体を熱圧着接合する。（この時の圧力の１例は１．１３MPaであった。)
(d)接合状態を顕微鏡により確認する。
【００１９】
次に、本発明のマイクロチップの構造（構成）を図２〜４を用いて説明する。
図２は、熱圧着接合前の状態を示す図である。
図２において、一方のプラスチック基板(1)上にホットメルト接着剤(5)をスクリーン印刷でパターンニングして、ホットメルト接着剤の存在しない部分である微細流路（5-5間の空間２）が形成されている。
この時のホットメルト接着剤の高さ（微細流路の高さ）は、後述の熱圧着手順によって形成時よりも低くなるので、その分を見込んだ高さに形成する。
また、ホットメルト接着剤の存在しない部分として形成される微細流路も、熱圧着手順で幅が狭まるので、その分見込んだ幅にパターニングしておく。
また、他方の基板(4)上にイオンプレーティングにより前記微細流路に対応する電極(3)が成膜されている。
【００２０】
図３は、熱圧着接合後の状態（マイクロチップの完成時）を示す図である。
図３では、一方のプラスチック基板(1)上にホットメルト接着剤(5)をスクリーン印刷でパターンニングされたホットメルト接着剤が、他方の基板(4)上にイオンプレーティングにより成膜された電極(3)上に熱圧着された状態で、ホットメルト接着剤の高さ（微細流路の高さ）は、図２よりも低くなっている。
また、電極３の図における上部で一方の基板との間に空間を有して、微細流路に検査対象液体が充填された際の電極との接触面積が大きくなるように構成するのが望ましい。
【００２１】
図４は、本発明のマイクロチップの構造（構成）の各部品間の関係を示す模式図である。
図４において、一方のプラスチック基板(1)上にホットメルト接着剤(5)をスクリーン印刷でパターンニングして、ホットメルト接着剤の存在しない部分である微細流路（5-5間の空間２）が形成されている。
また、他方の基板(4)上にイオンプレーティングにより前記微細流路に対応する電極(3)が成膜されている。
【００２２】
なお、図２〜４では、基板上に１個のマイクロチップが形成される例を示しているが、
１対の電極及び微細流路（この１対電極及び微細流路でチャンネルと称する）を、同一基板上に複数形成して、１個の基板に複数個のチャンネルを形成することも可能である。
また、図２〜４では、明確ではないが、微細流路は、前記第２の基板の側面で貫通していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のマイクロチップの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明のマイクロチップの熱圧着接合前の状態を示す図である。
【図３】本発明のマイクロチップの熱圧着接合後の状態（マイクロチップの完成時）を示す図である。
【図４】本発明のマイクロチップの構造（構成）の各部品間の関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：一方の基板（蓋基板）
２：微細流路
３：電極
４：他方の基板（基板本体）
５：ホットメルト接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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