(57)【要約】  【課題】  流路内部への異物の侵入を防止し、流路内部のコンタミネーションの少ない流路体を容易に提供する。  【解決手段】  流路体１は、内部に流路２ａが形成される基体２と、流路２ａと外部空間とが連通すべき部位に設けられ、基体２のうちの少なくとも周縁部が連なる部分と一体成形され、負荷を与えることによって基体２から分離可能な蓋体３とを含むことから、実際に化学反応をおこなう前の流路２ａ内部へのコンタミネーションを防止することができ、その結果、流路２ａ内で化学反応を行なった場合に、期待される反応結果を安定して得ることができる。【選択図】  図１
2008253858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路が形成される基体と、
前記流路と外部空間とが連通すべき部位に設けられ、前記流路を密閉するように前記基体に一体成形され、負荷を与えることによって前記基体から分離可能な蓋体とを含むことを特徴とする流路体。
【請求項２】
前記蓋体の外部空間に臨む表面に設けられる指示部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の流路体。
【請求項３】
前記蓋体の色と、前記基体の色とが異なることを特徴とする請求項１に記載の流路体。
【請求項４】
前記基体の外表面上に設けられ、前記蓋体を囲繞する指示部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の流路体。
【請求項５】
前記蓋体は、前記基体の外表面部に形成される表面孔の底面を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の流路体。
【請求項６】
前記流路のうちの前記蓋体に接する第１領域は、この第１領域の前記蓋体とは反対側に連なる第２領域よりも流路の延在方向に垂直な断面が広く形成されることを特徴とする請求項５に記載の流路体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の流路体と、前記基体に形成される配線部を含むことを特徴とする配線基板。
【請求項８】
請求項７記載の配線基板から前記蓋体を分離して得られることを特徴する流路形成配線基板。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の流路体の前記蓋体に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、前記流路の断面の外形状と略同一である挿入部を有する蓋体除去具を押し当て、前記挿入部を前記流路に挿入することによって前記基体から前記蓋体を分離して、前記流路と外部空間とを連通させることを特徴とする流路形成方法。
【請求項１０】
前記蓋体除去具には、前記挿入部の先端部から離反する位置に、前記挿入部を前記流路に挿入したときに前記基体に当接可能なストッパ部が形成され、前記ストッパ部が前記基体に当接する位置まで前記挿入部を前記流路に挿入することを特徴とする流路形成方法。
【請求項１１】
前記挿入部は、中空に形成される筒形状を有し、前記挿入部の内周面に外囲される空間に吸引力を与えながら、前記挿入部を前記蓋体に押し当てることを特徴とする流路形成方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の流路体の製造方法であって、板状の第１部材と、板状であり、かつ孔および溝の少なくともいずれか一方が形成される第２部材と、板状であり、かつ前記蓋体を含んで形成される第３部材とをそれぞれ１または複数貼り合わせて、前記流路体を形成することを特徴とする流路体の製造方法。
【請求項１３】
前記第１〜第３部材は、ガラス、石英、シリコン、樹脂およびセラミックのいずれかによって形成されることを特徴とする請求項１２に記載の流路体の製造方法。
【請求項１４】
前記第１〜第３部材は、セラミックグリーンシートによって形成され、前記第１〜第３部材を貼り合わせた後、焼成することを特徴とする請求項１２に記載の流路体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の流路体と、
該流路体の前記蓋体に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、前記流路の断面の外形状と略同一である挿入部を有する蓋体除去具と、からなることを特徴とする流路体キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に微小な流路を持つ流路体に関し、特に微小な流路内で複数流体の混合を行なう微小混合デバイス（マイクロミキサ）や、流体の加熱、冷却を行なう微小熱交換デバイス、および化学、生化学、物理化学反応を行なう微小反応デバイス（マイクロリアクタ）等のマイクロ流体デバイスに用いられる流路体、配線基板、流路形成配線基板、流路形成方法、流路体の製造方法、ならびに流路体キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ流体デバイスの分野では、シリコン（Ｓｉ）基板から成る基体の内部に、レーザー加工やエッチング加工等の手段により細い溝を形成して、液体または気体を流すための流路を設けるとともに、流路の端に開口する流入口および流出口を設けて成る流路体が用いられていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９８１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術の流路体は、この流路体を保管する際に流入口から埃等が入り込んだり、外気温の変動などにより流路内部に結露が生じるなど、流路内部への異物の侵入を防止しにくい場合があり、また流路が微小であるため異物の除去や流路内の洗浄も容易ではない。
【０００５】
また、従来の技術の流路体において、特に流路体の表面に配線導体が形成されており、この配線導体にめっき皮膜を形成する場合、めっき液が流路内部に入り込み、このめっき液を除去しにくいという問題がある。このように流路内部に異物が存在した状態で、たとえば流路内で化学反応を行なった場合、異物自身が所望する化学反応の阻害物質として作用する可能性があり、進入した異物の体積によっては異物の存在する箇所が圧力損失の特異点となってしまい、期待される反応結果が安定して得られないのではという懸念が生じる。
【０００６】
このため、流路内部への汚染要素（コンタミネーション）の防止策として、流入口に粘着テープ等を貼るという方法も取られるが、粘着テープ自身がコンタミネーションの要因となってしまう場合や、流入口および流出口自体が微小であるため、必要な箇所のみに正確にテープを貼ること事態が困難である場合が多く、また流入口および流出口の数が多い場合は、テープを貼るという工程自体が手間となってしまうという製造上の問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み案出されたもので、その目的は、流路内部への異物の侵入を防止し、流路内部のコンタミネーションの少ない流路体、配線基板、流路形成配線基板、流路形成方法、流路体の製造方法、ならびに流路体キットを容易に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の流路体は、内部に流路が形成される基体と、前記流路と外部空間とが連通すべき部位に設けられ、前記流路を密閉するようにして前記基体に一体成形され、負荷を与えることによって前記基体から分離可能な蓋体とを含むことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、本発明の流路体は、前記蓋体の外部空間に臨む表面に設けられる指示部材を含むことを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、本発明の流路体は、前記蓋体の色と、前記基体の色とが異なることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、本発明の流路体は、前記基体の外表面上に設けられ、前記蓋体を囲繞する指示部材を含むことを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、本発明の流路体は、前記蓋体は、前記基体の外表面部に形成される表面孔の底面を形成することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、本発明の流路体は、前記流路のうちの前記蓋体に接する第１領域は、この第１領域の前記蓋体とは反対側に連なる第２領域よりも流路の延在方向に垂直な断面が広く形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の配線基板は、上記構成の流路体と、前記基体に形成される配線部を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の流路形成配線基板は、上述の配線基板から前記蓋体を分離して得られることを特徴する。
【００１６】
本発明の流路体形成方法は、上述の流路体の前記蓋体に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、前記流路の断面の外形状と略同一である挿入部を有する蓋体除去具を押し当て、前記挿入部を前記流路に挿入することによって前記基体から前記蓋体を分離して、前記流路と外部空間と連通させることを特徴とする。
【００１７】
好ましくは、本発明の流路体形成方法は、前記蓋体除去具には、前記挿入部の先端部から離反する位置に、前記挿入部を前記流路に挿入したときに前記基体に当接可能なストッパ部が形成され、前記ストッパ部が前記基体に当接する位置まで前記挿入部を前記流路に挿入することを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、本発明の流路体形成方法は、前記挿入部は、中空に形成される筒形状を有し、前記挿入部の内周面に外囲される空間に吸引力を与えながら、前記挿入部を前記蓋体に押し当てることを特徴とする。
【００１９】
本発明の流路体の製造方法は、上述の流路体の製造方法であって、板状の第１部材と、板状であり、かつ孔が形成される第２部材と、板状であり、かつ前記蓋体を含んで形成される第３部材とをそれぞれ１または複数張り合わせて、前記流路体を形成することを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、本発明の流路体の製造方法は、前記第１〜第３部材は、ガラス、石英、シリコン、樹脂およびセラミックのいずれかによって形成されることを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、本発明の流路体の製造方法は、前記第１〜第３部材は、セラミックグリーンシートによって形成され、前記第１〜第３部材を張り合わせた後、焼成することを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、本発明の流路体キットは、上述の流路体と、該流路体の前記蓋体に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、前記流路の断面の外形状と略同一である挿入部を有する蓋体除去具とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の流路体は、内部に流路が形成される基体には、流路と外部空間とが連通すべき部位に設けられ、流路を密閉するようにして蓋体が基体に一体成形され、蓋体は負荷を与えることによって基体から分離可能となっているので、使用される直前に蓋体を基体から分離することによって、流路内部を流路体が使用される直前までクリーンな状態に維持できる。
【００２４】
また、流路体を処理液に浸漬するような場合に、その流路の連通すべき部位に流路内への浸入を抑制するための粘着テープ等を貼付する必要がなくなる。これにより、粘着テープ等が流路体の外表面の不必要な部位に貼付されることがなく、流路体の外表面を処理液により良好に処理することができる。
【００２５】
また、好ましくは、蓋体の外部空間に臨む表面に設けられる指示部材を含むことから、基体の表面をたとえば平面視した際、指示部材により蓋体の形成領域の位置を正確に特定できるので、基体から蓋体を分離させる際、効率良くかつ正確に基体から蓋体を分離させることができる。
【００２６】
また、好ましくは、蓋体の色と、基体の色とが異なることから、基体の表面をたとえば平面視した際、基体の色と蓋体の色との違いにより蓋体の形成領域の位置を正確に特定できるので、基体から蓋体を分離させる際、効率良くかつ正確に基体から蓋体を分離させることができる。
【００２７】
また、好ましくは、基体の外表面上に設けられ、蓋体を囲繞する指示部材を含むことから、基体の表面をたとえば平面視した際、蓋体を囲繞する指示部材により蓋体の形成領域の位置を正確に特定できるので、基体から蓋体を分離させる際、効率良くかつ正確に基体から蓋体を分離させることができる。
【００２８】
また好ましくは、本発明の流路体は、蓋体が、基体の外表面部に形成される表面孔の底面を形成することから、蓋体の位置の認識および分離を容易にすることができる。
【００２９】
好ましくは、本発明の流路体は、流路のうちの蓋体に接する第１領域が、この第１領域の前記蓋体とは反対側に連なる第２領域よりも流路の延在方向に垂直な断面が広く形成される。したがって、蓋体の分離時に、基体から蓋体の一部が分離されず残ったとしても、この残った蓋体の一部により、流路が部分的に極端に狭まり流体の圧力損失を生じることが低減できる。
【００３０】
本発明の配線基板は、上記構成の流路体と、基体に形成される配線部を含む。このことから、粘着テープ等を貼付しなくとも、流路内に処理液が浸入することがない状態で配線部を処理することができるものである。特に処理液がめっき液の場合、より有益である。
【００３１】
本発明の流路形成配線基板は、本発明の配線基板から蓋体を分離して得られることから、流路内に処理液が浸入することがない状態で処理された配線部を備えるとともに、流路内部が使用される直前までクリーンな状態に維持される。
【００３２】
本発明の流路形成方法は、前記流路体の蓋体に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、流路の断面の外形状と略同一である挿入部を有する蓋体除去具を押し当て、挿入部を流路に挿入することによって基体から蓋体を分離して、流路と外部空間と連通させる。このことから、流路の断面と略同一の面積の蓋体部分が基体から分離され、その結果、流体の圧力損失を低減することができる。
【００３３】
好ましくは、本発明の流路体形成方法は、蓋体除去具には、挿入部の先端部から離反する位置に、挿入部を前記流路に挿入したときに基体に当接可能なストッパ部が形成され、ストッパ部が前記基体に当接する位置まで挿入部を流路に挿入することから、挿入部を流路内部へ必要以上に押し込むことが防止でき、除去された蓋体の流路外部への排出を容易とすることができる。
【００３４】
好ましくは、本発明の流路体形成方法は、挿入部が、中空に形成される筒形状を有し、挿入部の内周面に外囲される空間に吸引力を与えながら、挿入部を蓋体に押し当てることから、挿入部に分離された蓋体の破片を吸い込ませて流路外部への排出を容易とすることができる。従って、蓋体の破片が流路に入り込んでしまって流路が目詰まりする可能性を低減することができる。
【００３５】
本発明の流路体の製造方法は、上述の流路体の製造方法であって、板状の第１部材と、板状であり、かつ孔が形成される第２部材と、板状であり、かつ蓋体を含んで形成される第３部材とをそれぞれ１または複数張り合わせて、流路体を形成することから、流路および所定の蓋体を容易に形成することができ、製造効率の良い流路体を提供することができる。
【００３６】
好ましくは、本発明の流路体の製造方法は、第１〜第３部材が、ガラス、石英、シリコン、樹脂およびセラミックのいずれかによって形成されることから、たとえばステンレス鋼のような延性金属材料によって形成されるのとは異なり、蓋体除去具を押し当てることで蓋体が分離可能な、製造効率の良い流路体を提供することができる。
【００３７】
好ましくは、本発明の流路体の製造方法は、第１〜第３部材は、セラミックグリーンシートによって形成され、第１〜第３部材を貼り合わせた後、焼成することから、第２部材となるセラミックグリーンシートに流路の形状に孔を形成しておくことによって、容易に所定形状の流路を形成することができ、製造効率の良い流路体を提供することができる。また、流路の内部は、基体と一体焼結された蓋体により焼成工程直後の状態を使用の直前まで保持できる。
【００３８】
好ましくは、本発明の流路体キットは、上述の流路体と、流路体の蓋体に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、流路の断面の外形状と略同一である挿入部を有する蓋体除去具とからなることから、容易に流路の断面と略同一の面積の蓋体部分を基体から分離することができるキットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の流路体および流路体の製造方法について以下に詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態の流路体１を備える配線基板５を示す斜視図であり、図２は配線基板５の分解斜視図である。図３は、配線基板５における蓋体３付近の拡大断面図を示す。
【００４０】
配線基板５は、流路体１と配線部４とを含んで構成される。流路体１は、基体２と蓋体３とを含んで構成される。基体２は、本実施の形態では、板状に形成される。基体２の内部には、披処理流体が流通され、流通方向に垂直な断面が微小な流路２ａが形成され、流路２ａに披処理流体を流入させるための流入口２ｂおよび流路２ａから披処理流体を流出させるための流出口２ｃが基体２の表面に配置されている。流路２ａと、流入口２ｂおよび流出口２ｃとの間には、流路２ａを塞ぐ形で蓋体３が配置される。蓋体３は、基体２と一体に形成されている。また基体２には、流路２ａに対応する箇所に配線部４が形成され、この配線部４は本実施の形態では流路２ａ中を流通する流体を加熱する抵抗加熱ヒータとして作用する。配線部４は流路体１の外部に引き出され、リード線等の外部端子を接続することで配線基板５が実現される。
【００４１】
ここで基体２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）質焼結体、ガラスセラミックス等のセラミックス、あるいはガラス、石英、シリコン（Ｓｉ）、金属または樹脂等から成り、基体２の内部にエッチング法、切削法および金型を用いた成形法などにより被処理流体が流通される幅が微小な流路２ａが形成されている。そして、この流路２ａに被処理流体を流入させるための流入口２ｂと流出口２ｃとが基体２の厚み方向の一方の表面に形成されている。このように、基体２に流路２ａ、流入口２ｂおよび流出口２ｃが形成されることによって流路体１となる。基体２の材質としては、被処理流体によって侵されない材質を適宜選択すればよい。
【００４２】
流路２ａは、５μｍ〜５００μｍの微小な幅であり、高さが５μｍ〜５００μｍである断面矩形状の微小な流路として設けられる。なお、流路２ａの幅および高さは、それぞれ披処理流体の流通方向に垂直な断面において、基体２の厚み方向に垂直な方向の長さおよび基体２の厚み方向の長さを表す。流路２ａの断面形状は矩形に限らず、円形であってもよいし、三角形その他多角形であってもよい。
【００４３】
このようにして得られた流路体１は、たとえば、流路２ａで披処理流体を加熱したり冷却したり、さらに流体同士を混合させて反応させる化学、生化学または物理化学反応を行なわせるマイクロ化学リアクター等に好適に用いることができる。
【００４４】
流路２ａの配置としては、本実施の形態では、たとえば図１に示すように流入口２ｂが２箇所と流出口２ｃが１箇所設けられ、２箇所の流入口２ｂから流れてくる披処理流体が合流して流出口２ｃへ流れるように流路２ａが形成されている。流路２ａの配置としては、たとえば、流入口２ｂと流出口２ｃとが２箇所あるいはそれ以上の複数箇所に設けられ、複数箇所の流入口２ｂに接続された複数本の流路２ａを所定順序で合流させ、さらに流路２ａから流出口２ｃに向け複数本の流路２ａに分岐する形態としてもよい。また流路２ａは直線状に配置されていてもよいし、曲線状に配置されていてもよい。流路２ａの配置は、図１に示す形態に限定されることはなく、目的に合わせて種々の形態とし得る。
【００４５】
配線部４は、本実施の形態では、たとえば図２に示すように流路２ａ直下、基体２の厚み方向において流路２ａの一方側に配置される。配線部４は、電流を流すことにより、流路２ａ中を流れる披処理流体を適宜、所望の温度に抵抗加熱するヒーターとして作用し、披処理流体の最適な反応を促すことができる。本実施の形態では、配線部４は一箇所に配置されているが、これに限らず配線部４は複数の箇所に配置されていてもよく、また流路２ａ直下に関わらず、たとえば基体２全面を加熱するように配置されていてもよい。また配線部４は抵抗加熱ヒータのみに利用されるのではなく、配線部４の導電経路そのものを利用した、受動的には、温度センサ、誘導性センサ、容量センサおよび、能動的には、誘導加熱ヒータ、披処理流体への電圧印加端子、ローレンツ力駆動コイルなどの種々の利用方法が可能であり、または配線基板５に機能部品（ピエゾ素子、熱電素子、モーター等）が具備される場合には、これらの能動部品へ電力（電圧）を供給する電気配線として利用することができ、もしくは単なる電気配線として配置することも可能であり、図２に示す形態に限定されることはなく、目的に合わせて種々の形態とし得る。
【００４６】
ここで配線部４は基体２の材質およびその目的に合わせて、作製可能な金属が選択されて形成されればよい。たとえば基体２がセラミックスで形成される場合は、配線部４には、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等を主成分とするメタライズ材料が用いられたり、スパッタリングまたはＣＶＤ法により形成されるＡｌ、ＩＴＯ、ＡｇまたはＮｉ等の薄膜材料などが用いられたりする。また配線部４の配置個所も基体２の表面もしくは基体２の内部に関わらず、目的にあわせた所望の位置に形成すればよい。配線部４の少なくとも一端は基体２の表面に引き出され、外部電源と接続される。このとき外部電源との接続は物理的なクリッピングまたは圧着などの直接的な接続でもよいし、図１に示すように配線部４のうち基体２の表面に露出する部分４ａに、リード線等を半田付けしたり、ワイヤーボンディングしたりなど、間接的な接続でもかまわない。なお、配線部４にリード線等を半田付けしたり、ワイヤーボンディングしたりする場合は、配線部４の表面がめっきされているのが好ましく、この構成により、半田付けおよびワイヤーボンディングの接合強度を向上することができる。
【００４７】
蓋体３は、図３（ａ）に示すように、流路２ａと、流入口２ｂ或いは流出口２ｃとの間に流路２ａを塞ぐ形で配置されている。すなわち、流路２ａと外部空間とが連通すべき部位に設けられ、流路体１成形後の流路２ａ内部への異物の侵入を防止する。このとき蓋体３は基体２と同材質で構成され、図１（ｂ）に示すように、流路体１を構成する基体２の一部と一体成形部材であることで、流路体１自身を形成する工程で形成可能であり、流路体１を形成する工程とは別に、コンタミネーションを防止する手段を付与する工程を簡略化することが可能となる。
【００４８】
本発明の実施の一形態の流路形成方法では、先端部に挿入部６ａを有する蓋体除去具６によって蓋体３を除去して、流路２ａと外部空間とを連通させる。具体的には図３（ａ）に示すように、流入口２ｂおよび流出口２ｃに連なる前記表面孔２ｄに蓋体除去具６の挿入部６ａを挿入し、図３（ｂ）に示すように、挿入部６ａの先端を蓋体３に当接させて、そのまま負荷を与え押し割るように基体２と蓋体３とを分離する。挿入部６ａは、蓋体３よりも剛性の高い材質からなり、たとえばステンレス鋼によって形成される。分離した蓋体３が流路２ａ内に入り込んでしまわないように、挿入部６ａを挿入して基体２と蓋体３とを分離するときには、流入口２ｂおよび流出口２ｃを下方に向けて行うことが好ましい。このような工程を経ることにより複雑な治具および装置を使用することなく、蓋体３の除去による流路２ａの開放が簡便に行うことが可能となる。結果として流路２ａ内部のコンタミネーションが少なく、安定した化学反応を実施することができる流路体１を容易に提供することが可能となる。特に前述のような配線基板５において製造工程中でめっき処理などのウェット処理を施す必要がある場合は、基体２に蓋体３が一体形成された流路体１を備えることは流路２ａ内部のコンタミネーションを少なくする上で非常に効果的である。蓋体３を基体２から分離することによって、流路形成配線基板が得られる。
【００４９】
蓋体３は、基体２の材質、流入口２ｂおよび流出口２ｃの形状、内径、ならびに蓋体除去具６の材質および構造などによるが、蓋体除去具６による単純な負荷により容易に分離可能である必要性から、できうる限り薄いことが望ましいが、流路体１製造プロセスおよび、その保管環境により流路２ａの外部からの密閉が所望の要求品質で維持されて無ければならないため、蓋体３の割れ、異物（気体など）の蓋体３の透過等が生じない厚み、形状にしておく必要がある。
【００５０】
本実施の形態では、蓋体３は図３（ａ）に示すように、基体２の外表面部に形成される表面孔２ｄの底面を形成する。すなわち、流入口２ｂおよび流出口２ｃに連なる表面孔２ｄから流路２ａに至る途中に蓋体３が設置されている。この構成により、蓋体３を除去する際に、蓋体除去具６を挿入する位置が明確となり、基体２の厚み方向の一方の表面２Ａを含む仮想一平面から厚み方向の他方側に蓋体３が退避しているので、流入口２ｂおよび流出口２ｃから蓋体３までの表面孔２ｄに臨む基体２の内壁が蓋体除去具６を挿入する際のガイドの役割を果たすため、蓋体３へ蓋体除去具６の挿入部６ａ先端を確実に押し当てられるようになり、結果として蓋体３の分離が容易にかつ確実におこなえるようになる。
【００５１】
図４は、本発明の実施の他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。本実施の形態の配線基板と、前述した配線基板５とは蓋体３付近の形状が異なるのみであって他の部分は同様であるので、同様の部分には同様の符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。本実施の形態では、図４に示すように、流路２ａのうちの蓋体３に接する第１領域２ｅは、この第１領域２ｅの、蓋体３とは反対側に連なる第２領域２ｆよりも流路２ａの延在（流通）方向に垂直な断面が広く形成され、基体２のうち第１領域２ｅに臨む第１筒状面２１は、基体２のうち表面孔２ｄに臨む第２筒状面２２を含む仮想筒状面に含まれる。
【００５２】
この構成により、蓋体３を蓋体除去具６にて分離した際、蓋体３の外周縁部が完全に除去できずに壁面に残ってしまったとしても、その開口面積が前記第２領域２ｆの断面以上開口していれば、言い換えると蓋体３の除去残渣が垂直断面で第１領域２ｅの断面と第２領域２ｆの断面の差内に収まっていれば、披処理流体の流入口２ｂおよび流出口２ｃ付近の圧力損失は第２領域２ｆの断面の面積で律則になるため、蓋体３の除去残渣に影響されない。すなわち、蓋体３の分離の工程で破片等の除去残渣が発生しても流路体１の性能には影響を与えず、安定した性能が得られる。
【００５３】
図５は、本発明の実施のさらに他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。本実施の形態の配線基板と、前述した配線基板５とは蓋体３付近の形状が異なるのみであって他の部分は同様であるので、同様の部分には同様の符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。本実施の形態では、蓋体３の厚み方向の一方の表面３Ａと、基体２の厚み方向の一方の表面２Ａとが、同一の仮想平面上に形成される。本実施の形態では、図５（ａ）に示すように、蓋体３に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、流路２ａの断面の外形状と略同一である挿入部６ａを有する蓋体除去具６を押し当て、挿入部６ａを流路２ａに挿入することによって基体２から蓋体３を分離して、流路２ａと外部空間と連通させる。これによって、蓋体３を分離する際、流路２ａの断面の外形状と略同一に蓋体３を分離することができるため、蓋体３の除去残渣が発生しにくく、蓋体３の除去残渣による流体の圧力損失を低減することができる。
【００５４】
また本発明の実施の他の流路形成方法では、図５（ｂ）に示すように、蓋体除去具６には、挿入部６ａの先端部から離反する位置に、挿入部６ａを流路２ａに挿入したときに基体２に当接可能なストッパ部６ｂが形成され、蓋体３を除去するときに、ストッパ部６ｂが基体２に当接する位置まで挿入部６ａを流路２ａに挿入する。これによって、除去された蓋体３を流路２ａ内部へ必要以上に押し込んでしまうことが防止できる。また前記挿入部６ａの挿入方向の長さＬ１は、基体２の厚み方向の一表面２Ａから、流路２ａが基体２の厚み方向に垂直な方向に延びる部分までの長さＬ２よりも短く形成されると、除去された蓋体３が流路２ａ内部に入り込んでしまうことが防止される。
【００５５】
また、前述した蓋体除去具６の挿入部６ａの先端には、粘着性物質を被着させておいてもよい。これにより、蓋体３を除去した際、蓋体３およびその破片を蓋体除去具６に粘着させることができ、蓋体３およびその破片が流路２内部に入り込んでしまうことを抑制することができる。さらに蓋体除去具６の挿入部６ａが中空に形成される筒形状を有し、この筒の内部に粘着性物質を被着させることが好ましい。この場合、筒の内側に蓋体３の破片を収容し、且つ収容した破片を粘着性物質で粘着させることができる。また筒の外側に粘着性物質がある場合とは異なり、流路２ａの内面に粘着性物質が被着してしまうことが抑制できる。
【００５６】
蓋体除去具６としては前述のものに限らず、図５（ｃ）に示すように、挿入部６ａが中空に形成される筒形状を有し、挿入部６ａの内周面に外囲される空間に配管を介して真空ポンプによって実現される吸引源２３からの吸引力が与えられる構成であってもよい。本発明のさらに他の実施の形態の流路形成方法では、挿入部６ａの内周面に外囲される空間に吸引源２３からの吸引力を与えながら、挿入部６ａを蓋体３に押し当てることにより、基体２から分離された蓋体３が蓋体除去具６の挿入部６ａ先端に吸引により保持され、流路外部への排出を容易とすることができ、かつ分離した際に発生する微細な破片も吸引により、流路体１外部に排出されることから、流路２ａ内へのコンタミネーションをより完全に防止することができる。
【００５７】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。本実施の形態の配線基板と、前述した図５（ａ）に示す配線基板とは蓋体３付近の形状が異なるのみであって他の部分は同様であるので、同様の部分には同様の符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。本実施の形態では、図６に示すように、蓋体３の外部空間に臨む表面に指示部材７が設けられる。このことから、基体２の表面を平面視した際、指示部材７により蓋体３の形成領域の位置を正確に特定できるので、基体２から蓋体３を分離させる際、効率良くかつ正確に基体２から蓋体を分離させることができる。
【００５８】
指示部材７は、基体２の材料およびその目的に合わせて、作製可能な金属が選択されればよい。指示部材７には、たとえば、タングステン、モリブデン、銅または銀等のメタライズ材料が用いられたり、スパッタリングまたはＣＶＤ法により形成されるＡｌ、ＩＴＯ、ＡｇまたはＮｉ等の薄膜材料などが用いられたりする。また、指示部材７にはセラミックス材料を用いても構わない。なお、指示部材７は、配線部４と同一材料を用いる場合は、配線部４を基体２上に形成する際に同時に形成してもよい。この場合、指示部材７を効率良く形成することができる。
【００５９】
また本実施の形態の指示部材７の幅Ｗ１、蓋体３の幅Ｗ２未満に形成され、指示部材７は、蓋体３の外周縁（流路２の内周面）と重ならないように形成しておくことが好ましい。この場合、指示部材７として、金、銀、白金、銅等の延性に富む材料を被着するとき、前述した蓋体除去具６により除去する際に、これらの材料が延びて屑として発生し、流路２の内部に入り込んでしまうことを抑制することができる。
【００６０】
また本発明の他の実施の形態では、蓋体３の色と、基体２の色とを異ならせて流路体１を形成してもよい。このことから、基体２の表面を平面視した際、基体２の色と蓋体３の色との違いにより蓋体３の形成領域の位置を正確に特定できるので、基体２から蓋体３を分離させる際、効率良くかつ正確に基体から蓋体３を分離させることができる。たとえば、蓋体３の外部空間に臨む表面に設けられる指示部材７の色が基体２の色と異なるようにすればよい。なお、前述した指示部材７として、セラミックス材料を用いる場合には、指示部材７には、基体２に含まれる顔料を含まないようにしたり、あるいは基体２に含まれる顔料とは異なる色調となる顔料を添加する等しておいたりすることにより、蓋体３の色と、基体２の色とを異ならせることができる。
【００６１】
また本発明の他の実施の形態では、基体２および蓋体３に光を照射した際、蓋体３の領域において、この光を透過するように構成されてもよい。たとえば蓋体３を、光を透過する材料によって形成したり、あるいは光を透過する程度の厚みに形成したりする。これによって光の透過により、流路２の位置が認識され、基体２から蓋体３を分離させる際、効率良くかつ正確に基体から蓋体を分離させることができる。
【００６２】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。本実施の形態の配線基板と、前述した図６に示す配線基板とは指示部材７の形状が異なるのみであって他の部分は同様であるので、同様の部分には同様の符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。本実施の形態では、指示部材７は、基体２の外表面上に設けられ、蓋体３を囲繞するように形成される。このことから、基体２の表面を平面視した際、蓋体３を囲繞する指示部材７により蓋体３の形成領域の位置を正確に特定できるので、基体２から蓋体３を分離させる際、効率良くかつ正確に基体２から蓋体３を分離させることができる。
【００６３】
また本実施の形態の指示部材７の内径の大きさＷ３は、蓋体３の幅Ｗ２を超えるように選ばれ、指示部材７は、蓋体３の外周縁（流路２の内周面）と重ならないように形成しておくことが好ましい。この場合、上述と同様に、指示部材７として、金、銀、白金、銅等の延性に富む材料を被着するとき、前述した蓋体除去具６により除去する際に、これらの材料が延びて屑として発生し、流路２の内部に入り込んでしまうことを抑制することができる。
【００６４】
また本発明の実施のさらに他の形態では、蓋体３の外部空間側の表面部に、蓋体３の周縁に沿って溝が形成されてもよい。溝が形成されることによって、基体２の表面を平面視した際、溝により蓋体３の形成領域の位置を正確に特定できるので、基体２から蓋体３を分離させる際、効率良くかつ正確に基体２から蓋体３を分離させることができ、また溝は厚みが薄く形成されるので、溝が形成される部分で蓋体３を基体２から分離することができ、蓋体３の除去残渣が発生しにくい。また前記溝は、蓋体３の外周縁（流路２の内周面）と重ならないように形成しておくことが好ましい。
【００６５】
また本発明の実施のさらに他の形態では、前述した各実施の形態において、流路２ａに臨む基体２の内周面に金属層が形成されてもよい。前記金属層は、蓋体３の近傍に少なくとも形成され、筒状に形成される。金属層を形成することによって、蓋体３を除去して金属管を流路２ａに接続するときに、金属管の外周面と金属層とを接触させて、容易に接合することができるようになる。金属層は、配線部４と同様の物質によって形成され、配線部４と同様の方法によって形成される。
【００６６】
前述した各実施の形態における基体２の材質は、ガラス、石英、シリコン、樹脂およびセラミックのいずれかによって形成されることが望ましい。この構成により、ステンレス鋼のような延性金属材料とは異なり、蓋体除去具６を押し当てることで蓋体３が分離可能な、製造効率のよい流路体を提供することができる。前記材質のうち、樹脂以外は脆性材料であるため、蓋体３を割ることで基体２から蓋体３が分離可能である。逆に前記のように蓋体３は蓋体除去具６の負荷のみで割れる厚みである必要があり、したがって前述した各蓋体３は、蓋体除去具６の負荷のみで割れる厚みに形成される。延性金属材料では厚みを薄くしたところで分離よりも先に蓋体３の変形が起こってしまうため、本発明のような簡易な分離方法は望めない。延性金属材料を除去するためには、切削、せん断といったプロセスが必要となるが、治工具が煩雑となり、また除去中の削りかす等の発生もコンタミネーション防止という観点からは採用しがたい。基体２を樹脂で構成する場合は、蓋体３の厚みを薄くしておくことで容易に切断することが可能となるため、蓋体除去具６の先端形状を適宜選択することにより、蓋体３の分離が容易となる。
【００６７】
前述した各実施の形態の配線基板における流路体は、板状の第１部材と、板状であり、かつ孔および溝の少なくともいずれか一方が形成される第２部材と、板状であり、かつ前記蓋体３を含んで形成される第３部材とを、各部材の厚み方向に、それぞれ１または複数貼り合わせて形成される。すなわち流路体は、図２に示すような、板状の部材を厚み方向に複数重ねることによって形成される。
【００６８】
前記第１〜第３部材は、好ましくは、セラミックグリーンシートによって形成され、流路体は、複数のセラミックグリーンシートを貼り合わせた後、焼成して形成することが望ましい。
【００６９】
たとえば、基体２がＡｌ２Ｏ３質焼結体から成る場合であれば、Ａｌ２Ｏ３、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダ、溶剤、可塑剤および分散剤等を混合添加して泥漿状となすとともに、これからドクターブレード法またはカレンダーロール法を採用することによって第１〜第３部材用のセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を形成し、しかる後に、このセラミックグリーンシートに流路２ａ等と成る適当な打ち抜き加工を施した後に、これらのセラミックグリーンシートを複数枚積層し、約１６００℃の温度で焼成することによって流路体が作製される。セラミックグリーンシートを流路２ａの形状で打ち抜くことによって、容易に所定形状の流路２ａを形成することができ、製造効率のよい流路体を提供することができる。特に、金型による打ち抜き部同士の位置ずれは数１０μｍ以下に抑えることができ、寸法精度の高い流路体とすることができる。
【００７０】
またセラミックグリーンシート成形時の調整により、所望の厚みの蓋体３を形成するのが容易であり、かつ、セラミックグリーンシートを積層して流路体を形成することにより、薄い蓋体３が製造プロセス中で割れてしまうという不具合が、ガラスの熱圧着工程などと比較して発生しにくいため、蓋体３の厚みを薄くすることができ、結果的に蓋体３を分離しやすい流路体を提供できる。
【００７１】
またセラミックグリーンシート上のスクリーン印刷法等による高融点金属メタライズ法は、配線部４を任意に、かつ貼り合わせ後の焼成により、流路体の形成と配線部４の形成が同時に容易におこなうことができるため、流路２ａを有する配線基板の作製が比較的簡便である。また、流路２の内部は、基体２と一体焼結された蓋体３により焼成工程直後の状態を使用の直前まで保持できる。
【００７２】
また本発明のさらに他の実施の形態では、蓋体３は、その周縁部が基体２の一表面に接触するように基体２から突出して、基体２に一体に成形されてもよい。この場合には、基体２および蓋体３をセラミックスによって形成するとよい。このような流路体１は、例えば、製造過程において、基体２となるセラミックグリーンシートと、蓋体３となるセラミックグリーンシートとの間にバインダを塗布せずにこれらを積層し、前述と同様に焼成して流路体１を形成する。これによって、基体２と蓋体３とは、その接合力がバインダを塗布して焼成した場合に比べて弱いものとなり、蓋体３に所定の負荷を与えることで基体２から容易に分離することができ、前述の各実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、蓋体３を基体２から容易に分離することができるので、蓋体３の除去残渣が発生しにくい。
【００７３】
また本発明の実施の一形態の流路体キットは、上述した各実施の形態における流路体のいずれかと、流路体の蓋体に、予め定める方向に垂直な断面の外形状が、流路２ａの断面の外形状と略同一である挿入部６ａを有する蓋体除去具６とからなる。これによって蓋体除去具６を用いて基体２から、容易に蓋体３を除去できる。
【００７４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態の流路体１を備える配線基板５を示す斜視図である。
【図２】配線基板５の分解斜視図である。
【図３】配線基板５における蓋体３付近の拡大断面図を示す。
【図４】本発明の実施の他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。
【図５】本発明の実施のさらに他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態の配線基板における蓋体３付近の拡大断面図を示す。
【符号の説明】
【００７６】
１    流路体
２    基体
２ａ    流路
２ｂ    流入口
２ｃ    流出口
２ｄ    表面孔
２ｅ    第１領域
２ｆ    第２領域
３    蓋体
４    配線部
５    配線基板
６    蓋体除去具
６ａ    挿入部
６ｂ    ストッパ部
７    指示部材
【図１】
2008253858.tif 000003
【図２】
2008253858.tif 000004
【図３】
2008253858.tif 000005
【図４】
2008253858.tif 000006
【図５】
2008253858.tif 000007
【図６】
2008253858.tif 000008
【図７】
2008253858.tif 000009