(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポート基板とダイアフラム基板との間に形成される微小流路と、
前記微小流路へ貫通する２つの貫通穴を有する前記ポート基板と、
前記ポート基板の貫通穴に取り付けられ前記微小流路へ液体を出入りさせる２つの液体出入り口具と、
前記２つの液体出入り口具にそれぞれ対向する２つのバルブダイアフラムと前記２つの液体出入り口具間の前記微小流路に面するポンプダイアフラムとを有する前記ダイアフラム基板と、
前記２つのバルブダイアフラムを変位して前記液体出入り口具の開口を開閉する２つのバルブ圧電素子と、
前記ポンプダイアフラムを変位して前記微小流路の容積を変化させるポンプ圧電素子とを備えるマイクロポンプの製造方法において、
前記バルブダイアフラム及び前記ポンプダイアフラムを形成した前記ダイアフラム基板と、２つの貫通穴を形成した前記ポート基板とを接合した後、
液体出入り流路を構成する２つのチューブを、前記ポート基板の２つの貫通穴を貫通して前記微小流路内に突出させ、前記２つのバルブダイアフラムで当該チューブの開口が開閉されるように設置して前記ポート基板の液体出入り口具を形成する
ことを特徴とするマイクロポンプの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロポンプの製造方法において、前記ポート基板と前記ダイアフラム基板とを熱拡散により接合することを特徴とするマイクロポンプの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマイクロポンプの製造方法において、前記貫通穴の中間部を反微小流路側に拡大する円錐面に形成すると共に、前記貫通穴の中間部より反微小流路側にネジ部を形成し、前記貫通穴の中間部の円錐面に合致する外周円錐面を有するフィットと前記貫通穴のネジ部に合致する外周ネジ部を有するコネクタと前記フィット及び前記コネクタの中央部を貫通したチューブとを組み合わせて前記液体出入り口具を形成した状態で、前記貫通穴に挿入して前記フィットの外周円錐面を前記貫通穴の円錐面に密着させると共に前記フィットの内周面を前記チューブの外周面に密着させるように前記コネクタの外周ネジ部を前記貫通穴のネジ部にねじ込んで当該液体出入り口具を前記貫通穴に装着することを特徴とするマイクロポンプの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載のマイクロポンプの製造方法において、弾性変形しやすく且つ耐薬品性に優れた樹脂材料であるテフロン（登録商標）、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ＰＥＥＫ等で前記チューブを製作することを特徴とするマイクロポンプの製造方法。
【請求項５】
請求項１から３の何れかに記載のマイクロポンプの製造方法において、変形しやすい金属材料である金、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属材料で前記チューブを製作することを特徴とするマイクロポンプの製造方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載のマイクロポンプの製造方法において、前記ポート基板及び前記ダイアフラム基板をステンレス鋼ＳＵＳ３１６で製作することを特徴とするマイクロポンプの製造方法。
【請求項７】
ポート基板とダイアフラム基板との間に形成される微小流路と、
前記微小流路へ貫通する２つの貫通穴を有する前記ポート基板と、
前記ポート基板の貫通穴に取り付けられ前記微小流路へ液体を出入りさせる２つの液体出入り口具と、
前記２つの液体出入り口具にそれぞれ対向する２つのバルブダイアフラムと前記２つの液体出入り口具間の前記微小流路に面するポンプダイアフラムとを有する前記ダイアフラム基板と、
前記２つのバルブダイアフラムを変位して前記液体出入り口具の開口を開閉する２つのバルブ圧電素子と、
前記ポンプダイアフラムを変位して前記微小流路の容積を変化させるポンプ圧電素子とを備えたマイクロポンプにおいて、
前記微小流路内に突出されて前記２つのバルブダイアフラムでそれぞれ開閉されると共に外部からの液体を前記微小流路に出入りさせる流路を構成するチューブで前記ポート基板の液体出入り口具を構成した
ことを特徴とするマイクロポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロポンプおよびその製造方法に係り、特に、微小な流路を有するマイクロチップ等を用いた化学合成・分析装置及び医療用分析装置等へ微小量の液体を高精度に送液可能なマイクロポンプ及びその製造方法に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療分野や分析分野などにおけるマイクロポンプ及びその製造方法としては、特許公報第２９９５４００号公報（特許文献１）に示されたものがある。
【０００３】
この特許文献１のマイクロポンプは、流体を押し出す機能を有する一つの加圧部と、流体が通過する流路部と、流路部の中途に設けられ流体導入・排出口の開閉をおこなう二つのバルブ部と、を同一基板上に形成した第１の基板と、バルブ部を介して流路部に流体を導入・排出する流体導入・排出口を形成した第２の基板と、から構成され、第１の基板上にパッキンが形成されたものである。
【０００４】
そして、そのマイクロポンプの製造工程は、第１の基板の一部を均一の厚みに薄層化して、加圧部とバルブ部のダイアフラムを形成する工程と、第１の基板上に流路部を形成する工程と、第２の基板上に流体導入・排出口を形成する工程と、第２の基板上にパッキン材料充填口を形成する工程と、第２の基板上のパッキンが接触する部位に、パッキン材料が接着することを防止する接着防止層を形成する工程と、第１の基板と第２の基板を接合あるいは接着する工程と、第２の基板上のパッキン材料充填口からパッキン材料を導入、固化させ、バルブ部のダイアフラム上にパッキンを形成する工程と、第１の基板のダイアフラム部位の、第２の基板と対向する面と反対の面に圧電素子を設置する工程と、からなっている。
【０００５】
【特許文献１】特許公報第２９９５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のマイクロポンプでは、ダイアフラム基板とポート基板との間の微小流路を開閉するパッキングを設ける必要があるため、パッキングによる材料費の増加及びパッキング取り付け費用の増加を招いて高価になってしまうと共に、微小流路の幅全体をパッキングで締切るようにしているため、そのバルブの締め切り性能を高めることが難しい、という課題があった。
【０００７】
そして、特許文献１のマイクロポンプの製造方法では、パッキングがダイアフラム基板とポート基板との接合時に高温に晒されないように、ダイアフラム基板とポート基板との接合後にパッキングが形成されるようになっているが、パッキン材料が接着することを防止する接着防止層を形成する工程や、パッキン材料充填口からパッキン材料を導入、固化させてパッキンを形成する工程等からなる複雑で面倒な行程を必要とし、この点からも高価になってしまう、という課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、安価で、バルブの締切り性能が優れたマイクロポンプ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、ポート基板とダイアフラム基板との間に形成される微小流路と、前記微小流路へ貫通する２つの貫通穴を有する前記ポート基板と、前記ポート基板の貫通穴に取り付けられ前記微小流路へ液体を出入りさせる２つの液体出入り口具と、前記２つの液体出入り口具にそれぞれ対向する２つのバルブダイアフラムと前記２つの液体出入り口具間の前記微小流路に面するポンプダイアフラムとを有する前記ダイアフラム基板と、前記２つのバルブダイアフラムを変位して前記液体出入り口具の開口を開閉する２つのバルブ圧電素子と、前記ポンプダイアフラムを変位して前記微小流路の容積を変化させるポンプ圧電素子とを備えるマイクロポンプの製造方法において、前記バルブダイアフラム及び前記ポンプダイアフラムを形成した前記ダイアフラム基板と、２つの貫通穴を形成した前記ポート基板とを接合した後、液体出入り流路を構成する２つのチューブを、前記ポート基板の２つの貫通穴を貫通して前記微小流路内に突出させ、前記２つのバルブダイアフラムで当該チューブの開口が開閉されるように設置して前記ポート基板の液体出入り口具を形成したことにある。
【００１０】
係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記ポート基板と前記ダイアフラム基板とを熱拡散により接合すること。
（２）前記貫通穴の中間部を反微小流路側に拡大する円錐面に形成すると共に、前記貫通穴の中間部より反微小流路側にネジ部を形成し、前記貫通穴の中間部の円錐面に合致する外周円錐面を有するフィットと前記貫通穴のネジ部に合致する外周ネジ部を有するコネクタと前記フィット及び前記コネクタの中央部を貫通したチューブとを組み合わせて前記液体出入り口具を形成した状態で、前記貫通穴に挿入して前記フィットの外周円錐面を前記貫通穴の円錐面に密着させると共に前記フィットの内周面を前記チューブの外周面に密着させるように前記コネクタの外周ネジ部を前記貫通穴のネジ部にねじ込んで当該液体出入り口具を前記貫通穴に装着すること。
（３）弾性変形しやすく且つ耐薬品性に優れた樹脂材料であるテフロン（登録商標）、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ＰＥＥＫ等で前記チューブを製作すること。
（４）変形しやすい金属材料である金、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属材料で前記チューブを製作すること。
（５）前記ポート基板及び前記ダイアフラム基板をステンレス鋼ＳＵＳ３１６で製作すること。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、ポート基板とダイアフラム基板との間に形成される微小流路と、前記微小流路へ貫通する２つの貫通穴を有する前記ポート基板と、前記ポート基板の貫通穴に取り付けられ前記微小流路へ液体を出入りさせる２つの液体出入り口具と、前記２つの液体出入り口具にそれぞれ対向する２つのバルブダイアフラムと前記２つの液体出入り口具間の前記微小流路に面するポンプダイアフラムとを有する前記ダイアフラム基板と、前記２つのバルブダイアフラムを変位して前記液体出入り口具の開口を開閉する２つのバルブ圧電素子と、前記ポンプダイアフラムを変位して前記微小流路の容積を変化させるポンプ圧電素子とを備えたマイクロポンプにおいて、前記微小流路内に突出されて前記２つのバルブダイアフラムでそれぞれ開閉されると共に外部からの液体を前記微小流路に出入りさせる流路を構成するチューブで前記ポート基板の液体出入り口具を構成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、安価で、バルブの締切り性能が優れたマイクロポンプ及びその製造方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態のマイクロポンプ及びその製造方法について図１から図３を用いて説明する。
【００１４】
図１及び図２を参照しながら、本実施形態のマイクロポンプ１の構成に関して説明する。図１は本発明の一実施形態のマイクロポンプの縦断面図、図２は図１の要部詳細拡大図である。
【００１５】
本実施形態のマイクロポンプ１は、化学合成装置、化学分析装置及び医療用分析装置等の液体（試薬など）を高圧で送液するために用いられるものである。マイクロポンプ１は、ポート基板１４、ダイアフラム基板１３、微小流路１６、液体出入り口具３０、固定基板１２、バルブ圧電素子１５Ａ、ポンプ圧電素子１５Ｂ、及びピン２０Ａ、２０Ｂを備えて構成されている。
【００１６】
この種のマイクロポンプ１では、駆動源、バルブの締切り性能、微小流量を制御するためダイアフラム基板１３とポート基板１４からなる微小流路１６の間隔の制御、筐体の耐薬品性材質を確立する必要がある。本実施形態では、高圧を発生可能な積層圧電素子１５Ａ、１５Ｂをダイアフラム１０、１１の駆動源として適用して、ダイアフラム１０及びチューブ１９からなるバルブの開閉および微小流路１６への吐出、吸引を行うマイクロポンプを実現している。
【００１７】
微小流路１６は、ポート基板１４とダイアフラム基板１３との間に形成される空間で構成され、本実施形態ではポート基板１４の上面に形成された溝１４ａにより形成された空間で構成されている。微小流路１６は左右に延びて形成されており、微小流路１６の上面がバルブ基板１３の下面で形成され、微小流路１６の底面がポート基板１４の凹部の底面により形成されている。なお、微小流路１６は、ダイアフラム基板１３の下面に形成された溝による空間で微小流路１６を構成するようにしてもよく、或いは、ポート基板１４及びダイアフラム基板１３の両方に形成された溝による空間で構成されるようにしてもよい。
【００１８】
ポート基板１４は、上面に左右に細長く直線状に延びた溝１４ａを有すると共に、微小流路１６へ貫通する２つの貫通穴１４ｂを有している。２つの貫通穴１４ｂは微小流路１６（溝１４ａ）の長手方向の両端部に位置して設けられている。各貫通穴１４ｂは、上部が円筒状のチューブ１９の外形に合致し、中間部が円錐状のフィット１８の外形に合致し、下部がコネクタ１７のネジ形状に合致する形状となっている。
【００１９】
液体出入り口具３０はコネクタ１７、フィット１８、及びチューブ１９を備えて構成されている。２つの液体出入り口具３０がそれぞれ２つ貫通穴１４ｂに取り付けられている。
【００２０】
チューブ１９は、外部からの液体を微小流路１６に出入りさせる流路を構成するものであり、バルブ圧電素子１５Ａの動作状態によって、液体流入口となったり、逆に液体流出口となったりする。チューブ１９の一側は貫通穴１４を貫通して微小流路１６内に突出されている。具体的には、チューブ１９はコネクタ１７及びフィット１８を貫通して設けられている。チューブ１９の一側先端の開口面は、バルブダイアフラム１０の下面、厚肉部２２の上面及びバルブ圧電素子１５Ａの下面と平行、換言すれば、バルブ圧電素子１５Ａの移動方向に垂直に形成されている。また、チューブ１９の他側は、マイクロ流路を有するガラス製のマイクロチップや液体の試薬ボトル等の外部機器に連通されている。チューブ１９の上端開口面はバルブダイアフラム１０の下面で開閉される。
【００２１】
そして、チューブ１９は、弾性変形しやすく且つ耐薬品性に優れた樹脂材料であるテフロン（登録商標）、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ＰＥＥＫ等で製作されている。係る構成によって、バルブの締切り性能を向上しつつ、適用できる液体の範囲を薬品まで拡大できる。また、チューブ１９を、変形しやすい金属材料である金、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属材料で製作してもよく、この場合には、バルブの締切り性能を向上しつつ、適用できる液体の範囲を有機溶媒まで拡大できる。
【００２２】
コネクタ１７及びフィット１８は貫通穴１４ｂに取り付けられている。コネクタ１７は貫通穴１４ｂにネジ締結されている。その締結力によって、フィット１８の円錐面を貫通穴１４ｂの円錐面に押圧すると共に、フィット１８の内周面を縮小してチューブ１９の外周面に密着させている。これにより、フィット１８とポート基板１４との間の気密性を向上すると共に、フィット１８とチューブ１９との間の気密性を向上することができ、信頼性の優れたものとしている。
【００２３】
ダイアフラム基板１３は、２つの液体出入り口具３０にそれぞれ対向する２つのバルブダイアフラム１０と２つの液体出入り口具３０間の微小流路１６に面するポンプダイアフラム１１とを有する。バルブダイアフラム１０の下面及びポンプダイアフラム１１の下面は、微小流路１６の上面の一部をそれぞれ形成している。
【００２４】
本実施形態のマイクロポンプ５０が適用される装置に用いられる薬品などを考慮すると、主に酸性、塩基性、有機溶媒に耐性を有することが必要である。全ての薬品に耐性のある材質は、貴金属であるが、高コストであるため、基板全体に適用することは困難である。シリコンでは、酸性、有機溶媒に耐性を有するが、塩基性の薬品などには適用不可である。
【００２５】
そこで、本実施形態では、ダイアフラム基板１３及びポート基板１４の金属材料としてステンレス鋼ＳＵＳ３１６を用いることで、塩基性、有機溶媒の薬品などに適用可能とすると共に、ダイアフラム基板１３及びポート基板１４における微小流路１６を構成する面に耐酸性を有する表面処理を施すことで、酸性の薬品に適用可能としている。即ち、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６は表面に官能基があるため、この官能基を利用して表面処理を施すことで、耐酸性を持たせることを可能としたものである。なお、シリコンに同様の表面処理を行った場合には、塩基性への耐性はなく、表面処理剤の剥離の問題が生ずる。従って、本実施形態の構成によれば、安価な構成で、高い信頼性を有しつつ、耐薬品性を確保することができる。
【００２６】
バルブダイアフラム１０の中央部にはチューブ１９の開口部の径より大径の厚肉部２２が島状に設けられている。この厚肉部２２の上面は、厚肉部２２の下面と平行な平面に形成され、バルブ圧電素子１５Ａの下面に接着剤２１を介して当接され固定されている。上面から厚肉部２２にバルブ圧電素子１５Ａの変形力が加えられた際に、厚肉部２２の周囲の薄肉部が湾曲し、厚肉部２２は湾曲することなく平行に変位されてチューブ１９の開口部に押圧される。これによって、バルブダイアフラム１０によるチューブ１９の開閉を確実に精度よく行うことができ、バルブの締め切り性能を向上することができる。
【００２７】
ポンプダイアフラム１１の中央部には厚肉部２２が島状に設けられている。上面から厚肉部２２にポンプ圧電素子１５Ｂの変形力が加えられた際に、厚肉部２２の周囲の薄肉部が湾曲し、厚肉部２２は湾曲することなく平行に変位される。これによって、ポンプダイアフラム１１によるポンプ作用を精度よく行うことができる。この厚肉部２２の上面は、厚肉部２２の下面と平行な平面に形成され、ポンプ圧電素子１５Ｂの下面に接着剤２１を介して当接され固定されている。
【００２８】
バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂの下面は接着剤２１を介して厚肉部２２に固着され、バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂの上面は接着剤２１を介してピン２０に固着されている。また、ピン２０と固定基板１２とは接着剤２１を介して固着されている。これらの接着剤２１としては、バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂの変位量を吸収しないポリシアネート系の接着剤が好ましい。また、接着剤２１中に変形しない粒子を導入することでバルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂの変位量を吸収しないようにしても良い。本実施形態の接着剤２１は、ポリシアネート系接着剤の中に数十〜数百ｎｍ程度のＳｉＯ２製の粒子を混入して構成されている。
【００２９】
バルブダイアフラム１０及びポンプダイアフラム１１の反微小流路側に位置してそれぞれ独立した駆動部設置穴１２Ａ、１２Ｂがダイアフラム基板１３に縦長に形成されている。この駆動部設置穴１２Ａ、１２Ｂの壁面は垂直に形成されている。
【００３０】
バルブ圧電素子１５Ａは、バルブダイアフラム１０を変位してチューブ１９の開口部を開閉するための駆動源であり、積層圧電素子で構成されている。積層圧電素子を用いることによって、液体を高圧で送液する流路を構成するチューブ１９の開口部であっても確実に精度よく開閉することができる。また、バルブ圧電素子１５Ａは、駆動部設置穴１２Ａ内に収納して設置され、そのバルブ圧電素子１５Ａの一側はバルブダイアフラム１０の厚肉部２２に当接して固定され、そのバルブ圧電素子１５Ａの他側は位置決め用ピン２０Ａに当接して固定されている。バルブ圧電素子１５Ａの一側及び他側は、ポート基板１４の凹部の底面、厚肉部２２の上面と平行な面で形成されている。これによって、バルブダイアフラム１０によるチューブ１９の開口部の開閉を精度よく行うことができる。
【００３１】
ポンプ圧電素子１５Ｂは、ポンプダイアフラム１１を変位して微小流路１６の容積を変化させて送液を行うための駆動源であり、積層圧電素子で構成されている。積層圧電素子を用いることによって、厚さ寸法は大きくなるが、大きな駆動力を発生できることにより、液体を高圧で送液することができる。また、ポンプ圧電素子１５Ｂは、駆動部設置穴１２Ｂ内に収納して設置され、そのポンプ圧電素子１５Ｂの一側は厚肉部２２に当接して固定され、そのポンプ圧電素子１５Ｂの他側は位置決め用ピン２０Ｂに当接して固定されている。ポンプ圧電素子１５Ｂの一側及び他側は、ポート基板１４の凹部の底面、厚肉部２２の上面と平行な面で形成されている。これによって、ポンプダイアフラム１１による送液作用を精度よく行うことができる。
【００３２】
バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂの動作は、制御装置（図示せず）により制御される。バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂによる送液動作は、次の通り行なわれる。
【００３３】
一方のバルブ圧電素子１５Ａに電圧を印加することによりその積層圧電素子部を伸ばし、これに対応するバルブダイアフラム１０を変位させることによりチューブ１９を閉じる。この状態で、ポンプ圧電素子１５Ｂに電圧を印加することによりその積層圧電素子部を伸ばし、微小流路１６内の液体を他方のチューブ１９を通して送液する。送液が終了した後に、他方のバルブ圧電素子１５Ａに電圧を印加することによりその積層圧電素子部を伸ばし、これに対応するバルブダイアフラム１０を変位させることによりチューブ１９を閉じる。
【００３４】
次いで、一方のバルブ圧電素子１５Ａの電圧印加を停止してその積層圧電素子部を縮め、これに対応するバルブダイアフラム１０を復帰させてチューブ１９を開く。しかる後、ポンプ圧電素子１５Ｂの電圧印加を停止してその積層圧電素子部を元に戻し、これに対応するポンプダイアフラム１１を元に戻すことにより、一方のチューブ１９を開いてそのチューブ１９を通して液体を微小流路１６内に吸引する。
【００３５】
次いで、一方のバルブ圧電素子１５Ａに電圧を印加することによりその積層圧電素子部を伸ばし、これに対応するバルブダイアフラム１０を変位させてチューブ１９を閉じる。この状態で、ポンプ圧電素子１５Ｂに電圧を印加することによりその積層圧電素子部を伸ばし、微小流路１６内の液体を他方のチューブ１９を通して送液する。以下、これを繰返すことにより、連続的な送液が行なわれる。
【００３６】
なお、２つのバルブ圧電素子１５Ａの電圧印加を前述と逆にすれば、逆方向に送液することができる。
【００３７】
位置決め用ピン２０Ａ、２０Ｂは、バルブダイアフラム１０及びポンプダイアフラム１１の微小流路１６における位置を決めるためのものであり、前述したようにバルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂに固定されると共に、駆動部設置穴１２Ａ、１２Ｂに嵌合して固定されている。位置決め用ピン２０Ａ、２０Ｂの側壁は垂直に形成されており、その外形は駆動部設置穴１２Ａ、１２Ｂの内形と殆ど同一に形成されている。係る位置決め用ピン２０Ａ、２０Ｂの固定構造により、バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂの上下面を平行に精度よく保って固定することができる。
【００３８】
本実施形態によれば、微小流路１６内に突出されて２つのバルブダイアフラム１０でそれぞれ開閉されると共に外部からの液体を微小流路１６に出入りさせる流路を構成するチューブ１９で液体出入り口具３０を構成しているので、従来技術のようなパッキングを用いたものと比較して、安価で、優れたバルブの締切り性能を得ることができる。
【００３９】
次に、図３を参照しながら、本実施形態によるマイクロポンプ１の製造方法について説明する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、固定基板素材１２’に、バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂを収納すると共に位置決め用ピン２０Ａ、２０Ｂを固定するための駆動部設置穴１２Ａ、１２Ｂを機械加工により形成して固定基板１２を製作する。また、バルブダイアフラム素材１３’に、ホトリソ、エッチング処理を施すことによりバルブダイアフラム１０、ポンプダイアフラム１１及び島構造の厚肉部２２を形成してダイアフラム基板１３を製作する。さらには、ポート基板素材１４’に、ホトリソ、エッチング処理を施すことにより微小流路１６のための溝１４ａを形成した後、この溝１４ａの両端部に貫通穴１４ｂを貫通する機械加工により形成してポート基板１４を製作する。なお、ポート基板１４の作製方法としては、微小流路１６の厚さの基板に溝１４ａを構成することとなる穴をホトリソ、エッチングで貫通形成した第１の基板と、コネクタ１７を接続する孔を形成した第２の基板とを接合してポート基板１４を作製するようにしても良い。
【００４１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、係る固定基板１２、ダイアフラム基板１３及びポート基板１４を熱拡散により接合することで、マイクロポンプ５０の筐体を製作する。
【００４２】
次いで、図３（ｃ）に示すように、バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂを駆動部設置穴１２Ａ、１２Ｂ内に挿入し、ダイアフラム基板１３の厚肉部１８に接着剤２１（図１参照）を用いてバルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂを固着する。次いで、位置決め用ピン２０を駆動部設置穴１２Ａ、１２Ｂ内に挿入し、バルブ圧電素子１５Ａ及びポンプ圧電素子１５Ｂに接着剤２１（図１参照）を用いて位置決め用ピン２０を固着すると共に、位置決め用ピン２０を固定基板１２に固着する。
【００４３】
最後に、図３（ｄ）に示すように、コネクタ１７、フィット１８、チューブ１９を取り付けることにより液体出入り口具３０を形成する。これによって、マイクロポンプ１と試薬ボトルまたはマイクロチップとは液体出入り口具３０を介して連通される。
【００４４】
ここで、チューブ１９をフィット１８、コネクタ１７に通した後、コネクタ１７をねじ込むことで、フィット１８は変形して、ポート基板１４とチューブ１９との隙間を埋めると共に、チューブ１９を強固に固定できる。チューブ１９の先端部は、マイクロポンプ内部に設置する。バルブダイアフラム１０を駆動させると、チューブ１９の先端部をパッキンの代わりとして使用できるため、バルブの締切り性能は向上する。
【００４５】
また、図２に示すように、チューブ１９の先端部をマイクロポンプ内部に位置決めするために、チューブ１９の先端部の近傍に突起部２３を形成すると共に、ポート基板１４の貫通穴１４ｂの対応する部分に固定部２４を設けている。チューブ１９をフィット１８及びコネクタ１７に通した後、コネクタ１７をポート基板１４の貫通穴１４ｂにねじ込むと、突起部２３と固定部２４とでチューブ１９の微小流路１６内への導入寸法を決めることが可能である。これによって、チューブ１９の先端の位置精度が格段に向上して、バルブの締切り性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態のマイクロポンプの縦断面図である。
【図２】図１の要部詳細拡大図である。
【図３】図１のマイクロポンプの製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…マイクロポンプ、１０…バルブダイアフラム、１１…ポンプダイアフラム、１２…固定基板、１２Ａ、１２Ｂ…駆動部設置穴、１３…ダイアフラム基板、１４…ポート基板、１４ａ…溝、１５Ａ…バルブ圧電素子、１５Ｂ…ポンプ圧電素子、１６…微小流路、１７…コネクタ、１８…フィット、１９…チューブ、２０Ａ、２０Ｂ…ピン、２１…接着剤、２２…厚肉部、２３…突起部、２４…固定部、３０…液体出入り口具。
【図１】
0004638820.tif 000002
【図２】
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【図３】
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