(57)【要約】【課題】  樹脂製のチップ基板を、当該チップ基板に形成された微小な溝部の形状が維持された状態で確実に貼り合わせることができて低い製造コストで高品質のマイクロチップを得ることができるマイクロチップ基板貼り合わせ装置の提供。【解決手段】  マイクロチップ基板貼り合わせ装置は、光透過性チップ基板と光吸収性チップ基板とを互いに積重された状態において貼り合わせるものであって、光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板における接合面とされる面の少なくとも一方に、特定の幅および深さの微小な溝部が形成されており、積重状態にある光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板をその積重方向に加圧する加圧機構と、光透過性チップ基板を介して光吸収性チップ基板に光を照射するフラッシュ光照射手段とを具え、前記フラッシュ光照射手段により、特定の作動条件に従って光が放射されるものであることを特徴とする。【選択図】  図１
2007038484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板と、光吸収性樹脂からなる光吸収性チップ基板とを、互いに積重された状態において貼り合わせるマイクロチップ基板貼り合わせ装置であって、
光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板における接合面とされる面の少なくとも一方に、幅１０〜５００μｍ、深さ１０〜５００μｍの微小な溝部が形成されており、
積重状態にある光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板をその積重方向に加圧する加圧機構と、
光透過性チップ基板を介して光吸収性チップ基板に光を照射するフラッシュ光照射手段とを具え、
前記フラッシュ光照射手段により、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓで光吸収性チップ基板の接合面における照射エネルギー密度が０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とするマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
２枚の光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板と、これらの光透過性チップ基板の間に介挿された光吸収性樹脂からなる光吸収性チップ基板とを互いに積重された状態において貼り合わせるマイクロチップ基板貼り合わせ装置であって、
光透過性チップ基板の各々および光吸収性チップ基板における接合面とされる面の少なくとも一方に、幅１０〜５００μｍ、深さ１０〜５００μｍの微小な溝部が形成されており、
積重状態の２枚の光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板をその積重方向に加圧する加圧機構と、
各光透過性チップ基板を介して光吸収性チップ基板に光を照射するフラッシュ光照射手段とを具え、
前記フラッシュ光照射手段により、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓで光吸収性チップ基板の接合面とされる面における照射エネルギー密度が０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とするマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記フラッシュ光照射手段が、１ショット当たりのパルス幅が０．５〜２０ｍｓで光吸収性チップ基板の接合面における照射エネルギー密度が１〜７Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
積重状態の光透過性チップ基板と光吸収性チップ基板とを、フラッシュ光照射手段と独立した個別の相対的加圧機構により加圧された状態において、当該フラッシュ光照射手段によって光が照射されるフラッシュ光照射領域に搬送する搬送機構を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【請求項５】
光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板と樹脂製チップ基板とを、これらの間に介挿された光吸収性樹脂からなる光吸収性溶着膜と共に積重された状態において貼り合わせるマイクロチップ基板貼り合わせ装置であって、
光透過性チップ基板および樹脂製チップ基板における接合面とされる面の少なくとも一方に、幅１０〜５００μｍ、深さ１０〜５００μｍの微小な溝部が形成されており、
積重状態の光透過性チップ基板、樹脂製チップ基板および光吸収性溶着膜をその積重方向に加圧する加圧機構と、
光透過性チップ基板を介して光吸収性溶着膜に光を照射するフラッシュ光照射手段とを具え、
前記フラッシュ光照射手段により、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓで光吸収性溶着膜の面における照射エネルギー密度が０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とするマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【請求項６】
前記フラッシュ光照射手段が、１ショット当たりのパルス幅が０．５〜２０ｍｓで光吸収性溶着膜の面における照射エネルギー密度が１〜７Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とする請求項５に記載のマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【請求項７】
積重状態の光透過性チップ基板と光吸収性溶着膜と樹脂製チップ基板とを、フラッシュ光照射手段と独立した個別の相対的加圧機構により加圧された状態において、当該フラッシュ光照射手段によって光が照射されるフラッシュ光照射領域に搬送する搬送機構を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【請求項８】
前記フラッシュ光照射手段は、並列に配置された複数本のフラッシュランプと、当該フラッシュランプからの光を積重状態の光透過性チップ基板に向けて反射する反射ミラーとを備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のマイクロチップ基板貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチップ基板貼り合わせ装置に関し、詳しくは、樹脂製のチップ基板が互いに接着されることにより、内部に微小流路を有するマイクロチップが得られるマイクロチップ基板貼り合わせ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、微量の試料による安価な分析などが可能であり、小型化を図ることができる検査システムに利用される、内部に例えば幅１０〜数１００μｍ、深さ１０〜数１００μｍの微小流路を有するマイクロチップの製造が盛んに行われている。
【０００３】
このマイクロチップは、例えば樹脂製の、その一面に微小流路となる溝部が形成された一方のチップ基板の当該一面に、他方のチップ基板を溝部が覆われて微小流路が形成されるよう積重させた状態で当該一方のチップ基板および他方のチップ基板を貼り合わせることにより、製造される。そして、チップ基板の貼り合わせに際しては、形成されるべき微小流路の変形や封鎖などを伴なわずに所望の性能が発揮されるよう、接合面を全域にわたって接合させる必要がある。
しかしながら、材料のチップ基板によっては表面状態が粗いものや、数μｍの大きさの凹凸を有するものもあり、貼り合わせが困難な場合も多い。
【０００４】
通常、例えば板部材を貼り合わせる方法としては、レーザ透過性樹脂よりなる板部材とレーザ吸収性樹脂よりなる板部材とを、当該レーザ吸収性樹脂にレーザを照射して得られる熱によって貼り合わせる方法がある（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、貼り合わせられる板部材の変形が小さいので、例えばこのレーザを用いる方法を適用してチップ基板を貼り合わせると、形成される微小流路の変形や封鎖を抑止することができる、という利点がある。
【０００５】
しかしながら、このレーザを用いる方法によっては、レーザは一度に限定された小さな面積に対してしか照射することができないために、この方法をチップ基板の貼り合わせに適用したとしても、マイクロチップについて低い生産性しか得られない、という問題がある。
【０００６】
また、例えばマイクロチップのチップ基板を貼り合わせる方法として、キセノンフラッシュランプを用いて樹脂製の保護膜を被記録体に積層させる保護膜形成方法（例えば、特許文献２参照。）を適用することが考えられる。
この保護膜形成方法は、透明な基材層と、光を吸収して発熱する材料が分散された発熱層と、シリコーン樹脂などからなる離型剤層と、熱可塑性樹脂からなる透明な保護膜層とがこの順に積層された積層体を、保護膜層が樹脂よりなる被記録体に接触するようこの被記録体に積重し、基材層を介してキセノンフラッシュ光を発熱層に照射して熱を得、この熱により溶融される保護膜層を被記録体に溶着させると共に、離型剤層を保護膜層から剥離させて、保護膜層と被記録体との溶着体が得られる技術である。
【０００７】
しかしながら、この保護膜形成方法をマイクロチップのチップ基板を貼り合わせる方法として適用してマイクロチップを製造すると、例えば微小流路となる溝部が保護膜層に形成されている場合においては、発熱層よりの熱で保護膜層が過度に溶融してしまって溝部が大きく変形してしまい、結局、形成されるマイクロチップがその機能を有さないものとなってしまう、という問題がある。
【特許文献１】特公昭６２−４９８５０号公報
【特許文献２】特開平７−６０８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、樹脂製のチップ基板を、当該チップ基板に形成された微小な溝部の形状が維持された状態で確実に貼り合わせることができて低い製造コストで高品質のマイクロチップを得ることができ、従って、高い生産性が得られるマイクロチップ基板貼り合わせ装置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】
【０００９】
本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置は、光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板と、光吸収性樹脂からなる光吸収性チップ基板とを、互いに積重された状態において貼り合わせるマイクロチップ基板貼り合わせ装置であって、
光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板における接合面とされる面の少なくとも一方に、幅１０〜５００μｍ、深さ１０〜５００μｍの微小な溝部が形成されており、
積重状態にある光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板をその積重方向に加圧する加圧機構と、
光透過性チップ基板を介して光吸収性チップ基板に光を照射するフラッシュ光照射手段とを具え、
前記フラッシュ光照射手段により、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓで光吸収性チップ基板の接合面における照射エネルギー密度が０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置は、２枚の光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板と、これらの光透過性チップ基板の間に介挿された光吸収性樹脂からなる光吸収性チップ基板とを互いに積重された状態において貼り合わせるマイクロチップ基板貼り合わせ装置であって、
光透過性チップ基板の各々および光吸収性チップ基板における接合面とされる面の少なくとも一方に、幅１０〜５００μｍ、深さ１０〜５００μｍの微小な溝部が形成されており、
積重状態の２枚の光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板をその積重方向に加圧する加圧機構と、
各光透過性チップ基板を介して光吸収性チップ基板に光を照射するフラッシュ光照射手段とを具え、
前記フラッシュ光照射手段により、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓで光吸収性チップ基板の接合面とされる面における照射エネルギー密度が０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、前記フラッシュ光照射手段が、１ショット当たりのパルス幅が０．５〜２０ｍｓで光吸収性チップ基板の接合面における照射エネルギー密度が１〜７Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、積重状態の光透過性チップ基板と光吸収性チップ基板とを、フラッシュ光照射手段と独立した個別の相対的加圧機構により加圧された状態において、当該フラッシュ光照射手段によって光が照射されるフラッシュ光照射領域に搬送する搬送機構を有する構成とすることもできる。
【００１３】
本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置は、光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板と樹脂製チップ基板とを、これらの間に介挿された光吸収性樹脂からなる光吸収性溶着膜と共に積重された状態において貼り合わせるマイクロチップ基板貼り合わせ装置であって、
光透過性チップ基板および樹脂製チップ基板における接合面とされる面の少なくとも一方に、幅１０〜５００μｍ、深さ１０〜５００μｍの微小な溝部が形成されており、
積重状態の光透過性チップ基板、樹脂製チップ基板および光吸収性溶着膜をその積重方向に加圧する加圧機構と、
光透過性チップ基板を介して光吸収性溶着膜に光を照射するフラッシュ光照射手段とを具え、
前記フラッシュ光照射手段により、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓで光吸収性溶着膜の面における照射エネルギー密度が０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることを特徴とする。
本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、前記フラッシュ光照射手段が、１ショット当たりのパルス幅が０．５〜２０ｍｓで光吸収性溶着膜の面における照射エネルギー密度が１〜７Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射されるものであることが好ましい。
また、本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、積重状態の光透過性チップ基板と光吸収性溶着膜と樹脂製チップ基板とを、フラッシュ光照射手段と独立した個別の相対的加圧機構により加圧された状態において、当該フラッシュ光照射手段によって光が照射されるフラッシュ光照射領域に搬送する搬送機構を有する構成とすることもできる。
【００１４】
さらに、本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、前記フラッシュ光照射手段は、並列に配置された複数本のフラッシュランプと、当該フラッシュランプからの光を積重状態の光透過性チップ基板に向けて反射する反射ミラーとを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置によれば、基本的に、接着剤などを用いることなく光透過性チップ基板と光吸収性チップ基板とが貼り合わせられてマイクロチップが得られ、さらに、フラッシュ光は例えばレーザなどと比して一度に大きな面積に対して照射することができるために、一度に多数のマイクロチップを得ることもでき、従って、製造コストを低減することができて高い生産性が得られる。
しかも、特定の作動条件によって放射されるフラッシュ光が貼り合わせるべき光吸収性チップ基板の接合面に照射されることにより、光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板のそれぞれにおいて、溝部の変形を伴うことのない薄い層状の溶着領域が形成されて当該光吸収性チップ基板と当該光透過性チップ基板とが貼り合わせられるために、チップ基板に形成された溝部の形状を損なうことなく所望の形状の微小流路を有する高品質のマイクロチップが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明について、微小流路が形成されたチップ基板を貼り合わせることによりマイクロチップが得られるマイクロチップ基板貼り合わせ装置を説明する。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の第１の例における構成の概略を示す説明用断面図である。
【００１８】
この第１の例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置は、貼り合わせ処理を行うことによってマイクロチップとなる、光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板１２および光吸収性樹脂からなる光吸収性チップ基板１４が積重されたマイクロチップ形成用積重体１０を加圧して光透過性チップ基板１２と光吸収性チップ基板１４とを密着させるための加圧機構２０と、マイクロチップ形成用積重体１０にフラッシュ光を照射するためのフラッシュ光照射手段３０とを備えるものである。
【００１９】
具体的には、箱状のハウジング１９内の下部区域に加圧機構２０が設けられると共に、この加圧機構２０の上方に前記ハウジング１９内の上部区域にフラッシュ光照射手段３０が設けられている。
【００２０】
マイクロチップを得るためのマイクロチップ形成用積重体１０は、光透過性樹脂からなる光透過性チップ基板１２と、光吸収性樹脂からなる光吸収性チップ基板１４とが、互いに積重された状態とされたものである。
このマイクロチップ形成用積重体１０を構成する光透過性チップ基板１２には、光吸収性チップ基板１４との接合面とされる一面に、得られるマイクロチップにおいて微小流路となる微小な溝部１６が、当該一面に開口するよう形成されており、溝部１６が形成された光透過性チップ基板１２の一面に光吸収性チップ基板１４が接触した状態とされることにより溝部１６が覆われ、この状態において貼り合わせ処理が行われることによって、マイクロチップにおいて溝部１６により微小流路が形成される。
【００２１】
マイクロチップ形成用積重体１０の光透過性チップ基板１２の溝部１６は、例えば幅１０〜５００μｍ、深さ１０〜５００μｍの大きさを有する溝が、得られるマイクロチップにおいて目的に応じた微小流路を形成すべき適宜の配置経路に対応して、形成されたものである。
【００２２】
このようなマイクロチップ形成用積重体１０の光透過性チップ基板１２を構成する光透過性樹脂は、フラッシュ光照射手段３０からのフラッシュ光を透過するものであって、このような光透過性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂などのアクリル樹脂類、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。
この光透過性チップ基板１２は、３００ｎｍ以下の波長の光による光透過性樹脂の劣化を防止する目的で、そのフラッシュ光照射手段３０に対向する面（図１において上面）が、３００ｎｍ以下の波長の光を遮断するようコーティングされていてもよい。さらに、光透過性チップ基板１２は、赤外域の波長の光を遮断するものであってもよい。
【００２３】
また、マイクロチップ形成用積重体１０の光吸収性チップ基板１４を構成する光吸収性樹脂は、光を吸収して発熱すると共に、その熱により溶融して接着性を帯びるものであって、このような光吸収性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂などのアクリル樹脂類、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などの熱可塑性樹脂に、例えばカーボンブラックなどの光吸収発熱体を分散させたものを用いることができ、この光吸収発熱体を分散させる熱可塑性樹脂は、光透過性チップ基板１２を構成する熱可塑性樹脂と同一のものであることが好ましい。
【００２４】
光吸収性チップ基板１４の厚みは、例えば１００〜１０００μｍとされる。この光吸収性チップ基板１４の厚みが１００μｍ未満であると、フラッシュ光が照射されたときにこの光吸収性チップ基板１４自体の形状を維持できなくなるおそれがあり、得られるマイクロチップについて十分な強度が得られないことがある。
【００２５】
また、光透過性チップ基板１２の厚みは、求めるマイクロチップの厚さやその一面に形成される溝部１６の深さなどに応じて適宜に選択され、例えば１００〜５０００μｍとされる。この光透過性チップ基板１２の厚みが１００μｍ未満であると、フラッシュ光が照射されたときにこの光透過性チップ基板１２自体の形状を維持できなくなるおそれがあり、得られるマイクロチップについて十分な強度が得られないことがある。
【００２６】
加圧機構２０は、積重状態の光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４を、挟圧することによりその積重方向（図１において上下方向）に加圧力を作用させる機能を有するものであって、例えばハウジング１９の箱型の機枠２４によって固定された、挟圧用基板の一方を構成する挟圧用窓板２３と、ゴム弾性体よりなる介挿体２５を介して配置されるジャッキ２７によって挟圧用窓板２３に接近する方向（図１において上方）に押し上げられる挟圧用支持板２１とを備えてなるものである。
【００２７】
加圧機構２０によってマイクロチップ形成用積重体１０に作用される加圧力は、例えば０．１〜２．０ＭＰａの範囲であることが好ましい。このマイクロチップ形成用積重体１０に作用される加圧力が０．１ＭＰａ未満であると、マイクロチップ形成用積重体１０における光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４との密着が不十分となり、形成されるマイクロチップにおいて所望の形状の微小流路が得られないおそれがあり、マイクロチップ形成用積重体１０に作用される加圧力が２．０ＭＰａを超えると、マイクロチップ形成用積重体１０に作用された過大な圧力に起因して、溝部１６の損傷が発生するおそれがある。
【００２８】
加圧機構２０の介挿体２５は、マイクロチップ形成用積重体１０に作用する加圧力をその全面において均等化する機能を有し、この介挿体２５としては、その硬度が加圧機構２０において作用される加圧力などに応じた適宜の大きさである、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ウレタンゴムなどのゴム弾性体よりなるものを用いることができる。この介挿体２５は、挟圧用支持板２１の上部、すなわち挟圧用支持板２１およびマイクロチップ形成用積重体１０との間に配置されていてもよい。
【００２９】
加圧機構２０の挟圧用支持板２１は、例えばアルミニウム板などの金属板などよりなり、挟圧用窓板２３は、フラッシュランプ３１からのフラッシュ光を透過する材料、例えばガラスなどよりなり、例えば３００〜１０００ｎｍの波長の光に対する透過率が７０％以上である材料よりなることが好ましい。
また、挟圧用窓板２３および挟圧用支持板２１のそれぞれの厚みは、これらを構成する材料やマイクロチップ形成用積重体１０に作用させる加圧力の大きさによっても異なるが、例えば５〜５０ｍｍとされる。
さらに、挟圧用窓板２３および挟圧用支持板２１は、その形状が例えば貼り合わせ処理を行うべきマイクロチップ形成用積重体１０の形状などに合わせてた適宜のものとすることができる。
【００３０】
この加圧機構２０には、マイクロチップ形成用積重体１０の温度を調節する温度調節機構や、マイクロチップ形成用積重体１０が載置される機枠２４内の雰囲気ガスを調整する雰囲気調整機構が備えられていてもよい。
温度調節機構により、マイクロチップ形成用積重体１０の温度が光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４を構成する熱可塑性樹脂の軟化点温度よりも低い温度域のうちで高い温度とされることにより、マイクロチップ形成用積重体１０の光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４の密着性が高いものとなり、得られるマイクロチップにおいて所望の形状の微小流路を確実に形成させることができる。
また、雰囲気調整機構により、加圧機構２０内部の雰囲気ガスが適宜のガス成分に調整されることにより、光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４の接合面の汚染や酸化などが防止される。
【００３１】
フラッシュ光照射手段３０は、並列に配置された複数本のフラッシュランプ３１と、当該フラッシュランプ３１からのフラッシュ光を、加圧機構２０の挟圧用窓板２３と挟圧用支持板２１とに挟まれる被照射体であるマイクロチップ形成用積重体１０に向けて反射させる反射ミラー３２とを備えて構成されている。
【００３２】
そして、この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、フラッシュ光照射手段３０のフラッシュランプ３１が、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓで光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａ（図２参照）における照射エネルギー密度が０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射される特定の作動条件に従って作動される。
【００３３】
この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、マイクロチップ形成用積重体１０の光透過性チップ基板１２が挟圧用窓板２３に接触されると共に光吸収性チップ基板１４が挟圧用支持板２１に接触された状態で加圧機構２０の挟圧用窓板２３と挟圧用支持板２１とに挟圧された状態において、当該マイクロチップ形成用積重体１０の貼り合わせ処理が行われる。
【００３４】
以上のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、次のようにしてマイクロチップ形成用積重体１０の貼り合わせ処理が行われる。
マイクロチップ形成用積重体１０が加圧機構２０によって加圧力が作用された状態で、フラッシュ光照射手段３０のフラッシュランプ３１により特定の作動条件で放射されたフラッシュ光が挟圧用窓板２３および光透過性チップ基板１２を介して光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａに照射され、これにより、光吸収性チップ基板１４および光透過性チップ基板１２が貼り合わせられて内部に微小流路が形成されたマイクロチップが得られる。
【００３５】
具体的には、まず、フラッシュ光が光吸収性チップ基板１４に照射されると、この光吸収性チップ基板１４において吸収されて熱を生じる。このとき、一方ではこの光吸収性チップ基板１４を構成する光吸収性樹脂が溶融されて溶着領域Ｐ2 （図２参照）が形成され、他方ではこの光吸収性チップ基板１４において生じた熱が光透過性チップ基板１２に伝達されてこれを構成する光透過性樹脂が溶融されて溶着領域Ｐ1 が形成される。そして、これらの光透過性チップ基板１２の溶着領域Ｐ1 および光吸収性チップ基板１４の溶着領域Ｐ2 が溶着されることによって、光透過性チップ基板１２と光吸収性チップ基板１４とが貼り合わせられる。
【００３６】
フラッシュ光照射手段３０の特定の作動条件における光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａにおける１ショット当たりの照射エネルギー密度が０．１Ｊ／ｃｍ2 未満であると、光吸収性チップ基板１４を構成する光吸収性樹脂が十分に発熱されず、光透過性チップ基板１２の溶着領域Ｐ1 と光吸収性チップ基板１４の溶着領域Ｐ2 との溶着が十分に行われずに、得られるマイクロチップが品質の低いものとなるおそれがある。一方、照射エネルギー密度が１０Ｊ／ｃｍ2 より大きいと、光吸収性チップ基板１４を構成する光吸収性樹脂が急激に発熱することにより、マイクロチップ形成用積重体１０の飛散やガスの発生などによる損傷が生じ、得られるマイクロチップにおいて所望の形状の微小流路が形成されないおそれがある。
【００３７】
図３は、一般的なパルス幅と熱拡散距離との関係を示す特性曲線である。この図３に示されるように、被照射体へ照射されるフラッシュ光がパルス幅が小さいものであるほど、当該被照射体へのフラッシュ光の照射による当該被照射体からの熱拡散距離、すなわち熱侵入深さは小さくなる。このため、フラッシュ光照射手段３０の作動条件が、パルス幅が０．１ｍｓ未満とされると、光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４についてその接合面１２Ａ，１４Ａからの熱侵入深さが極めて小さいものとなるために形成される溶着領域Ｐ1 ，Ｐ2 の深さも小さいものとなるので、例えば光透過性チップ基板１２や光吸収性チップ基板１４に不可避的に存在する深さ数μｍ程度の微小な凹凸を十分に消失させることができずに得られるマイクロチップにおいて微小な隙間などが形成されてしまい、結局、光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４の確実な貼り合わせを行うことができなくなるおそれがある。
【００３８】
また、フラッシュ光照射手段３０の作動条件が、パルス幅が１００ｍｓよりも大きくされると、接合面１２Ａからの熱侵入深さが大きいものとなって光透過性チップ基板１２に形成された溝部１６の形状が熱変形などによって損なわれ、形成されるマイクロチップにおいて所望の形状の微小流路を得ることができないおそれがある。
【００３９】
なお、フラッシュ光照射手段３０のフラッシュランプ３１は、好ましくは、１ショット当たりのパルス幅が０．５〜２０ｍｓで光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａにおける照射エネルギー密度が１〜７Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射される特定の作動条件に従って作動される。
【００４０】
一般的に、得られるマイクロチップが所望の形状の微小流路を有するものとなるためには、熱損傷を最小限に留めること、すなわち接合面１２Ａ，１４Ａに最小限の熱しか与えないことが必要であって、これを達成するには、パルス幅を最小限にして接合面１２Ａ，１４Ａの極めて浅い部分のみが適切な温度となるよう光エネルギーが与えられればよいが、実際上は、溶融される深さが小さすぎることによって得られるマイクロチップが密着強度の小さい部分が発生してしまい、特に接合面１２Ａ，１４Ａにおける微小な凹凸による密着強度が特に小さくなる部分において、液漏れが発生するおそれが大きい。
一方、パルス幅を大きくすることによって密着強度が増大されて液漏れなどの不具合を回避することができるが、光透過性チップ基板１２における溝部１６においてある程度の熱損傷が発生することは避けられず、その結果、得られるマイクロチップの品質が低いものとなってしまう。
【００４１】
以上のことより、パルス幅が０．５〜２０ｍｓとされると、フラッシュ光照射手段３０よりのフラッシュ光による光吸収性チップ基板１４における熱侵入深さが適当なものとなって光吸収性チップ基板１４において形成される溶着領域Ｐ2 の深さや、深さ方向における温度勾配が光透過性チップ基板１２と光吸収性チップ基板１４との溶着に好ましいものとされる。
【００４２】
前記密着強度と、溝部１６の熱損傷の大きさとは、パルス幅および照射エネルギー密度に対してトレードオフの関係にあるため、上述したような、フラッシュランプ３１について１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓ、光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａにおける照射エネルギー密度が１〜１０Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射される作動条件の範囲において、得られるマイクロチップにおける光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４の密着強度を得るための作動条件の最適値と、光透過性チップ基板１２の溝部１６の熱損傷を最小限にするための作動条件の最適値とは異なるが、パルス幅を０．５〜２０ｍｓと設定することにより、密着強度および溝部１６の熱損傷の大きさの２つの条件を確実に満たすことができる。さらに、照射エネルギー密度を１〜７Ｊ／ｃｍ2 と設定することにより、光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａが溶融温度の近辺とされ、十分な密着強度で貼り合わせられ、しかも、微小経路の熱損傷が十分に小さいマイクロチップが得られる。
以上のことを考慮して、十分な密着強度が確実に得られると共に微小流路の熱損傷が最大限抑止される作動条件として、１ショット当たりのパルス幅が０．５〜２０ｍｓで光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａにおける照射エネルギー密度が１〜７Ｊ／ｃｍ2 となる光が放射される条件に設定される。
【００４３】
フラッシュ光照射手段３０のフラッシュランプ３１が、１ショット当たりのパルス幅が０．１〜１００ｍｓの作動条件で作動されることによる、光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４の接合面１２Ａ，１４Ａからの特定の深さｄ3 ，ｄ4 は、当該光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４を構成する樹脂の種類によっても異なるが、光吸収性チップ基板１４に係る特定の深さｄ4 は、例えば１〜１０μｍとされ、このとき、光透過性チップ基板１２に係る特定の深さｄ3 は、前記光吸収性チップ基板１４に係る特定の深さｄ4 よりも小さく、例えば０．１〜１μｍとされる。
【００４４】
そして、この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、貼り合わせ処理が行われるマイクロチップ形成用積重体１０の光透過性チップ基板１２に形成された溝部１６は、その深さｄ1 が１０〜５００μｍとされており、光透過性チップ基板１２と光吸収性チップ基板１４とを貼り合わせるために溶融された溶着領域Ｐ1 ，Ｐ2 がその接合面１２Ａ，１４Ａから特定の深さｄ3 ，ｄ4 のものとなり、この特定の深さｄ3 ，ｄ4 は溝部１６の深さｄ1 に比して極めて小さいので、溝部１６の形状が損なわれることがない。
【００４５】
以上説明したようなマイクロチップ基板貼り合わせ装置によれば、基本的に、接着剤などを用いることなく光透過性チップ基板１２と光吸収性チップ基板１４とが貼り合わせられてマイクロチップが得られ、さらに、フラッシュ光は例えばレーザなどと比して一度に大きな面積に対して照射することができるために、一度に多数のマイクロチップを得ることもでき、従って、製造コストを低減することができて高い生産性が得られる。
しかも、特定の作動条件によって放射されるフラッシュ光が貼り合わせるべき光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａに照射されることにより、光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４のそれぞれにおいて、溝部１６の変形を伴うことのない薄い層状の溶着領域Ｐ1 ，Ｐ2 が形成されて当該光吸収性チップ基板１４と当該光透過性チップ基板１２とが貼り合わせられるために、光透過性チップ基板１２に形成された溝部１６の形状を損なうことなく所望の形状の微小流路を有する高品質のマイクロチップが得ることができる。
【００４６】
以上、本発明の第１の実施の形態について具体的に説明したが、本実施の形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
【００４７】
例えば、得られるマイクロチップにおいて微小流路となる、マイクロチップ形成用積重体における溝部は、光透過性チップ基板に形成されていることに限定されず、例えば光吸収性チップ基板の接合面とされる一面に形成されていてもよく、また、光透過性チップ基板の接合面とされる一面および光吸収性チップ基板の接合面とされる一面の両方に形成されていてもよい。
【００４８】
また例えば、一度に１個のマイクロチップ形成用積重体のみにフラッシュ光を照射することに限定されず、多数個のマイクロチップ形成用積重体を加圧した状態において一括してフラッシュ光を照射して貼り合わせ処理を行うこともできる。
【００４９】
さらに例えば、貼り合わせ処理されるマイクロチップ形成用積重体は、図４（ａ）に示されるように、例えば光透過性樹脂よりなる光透過性チップ基板７２と、樹脂製チップ基板７３とが、これらの間に光吸収性樹脂よりなる光吸収性溶着膜７４を介挿して積重された状態のものであってもよい。
このマイクロチップ形成用積重体１０Ａを構成する光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３には、光吸収性溶着膜７４との接合面とされる一面のそれぞれに、得られるマイクロチップにおいて微小流路となる微小な溝部７６，７７が、当該一面に開口するよう形成されており、溝部７６，７７が形成された光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３の一面に光吸収性溶着膜７４が接触した状態とされることにより溝部７６，７７が覆われ、この状態において貼り合わせ処理が行われることによって、溝部７６，７７より微小流路が形成される。
【００５０】
なお、このマイクロチップ形成用積重体１０Ａは、図４（ｂ）に示されるように、光透過性チップ基板７２の溝部７６および樹脂製チップ基板７３の溝部７７を互いに対応する位置に形成すると共に、光吸収性溶着膜７４に、溝部７６，７７に対応するよう貫通孔７４Ａを形成し、この溝部７６，７７および貫通孔７４Ａの周壁により、貼り合わせ処理によって微小流路となる微小流路形成用間隙７５が区画されたものであってもよい。
【００５１】
このマイクロチップ形成用積重体１０Ａを構成する光吸収性溶着膜７４は、例えば上記の光吸収性チップ基板１４と同様の材料よりなるものとすることができ、その厚みが、フラッシュ光照射手段３０からのフラッシュ光を吸収することによってその面方向および厚み方向の全域に溶着領域が形成されるよう、例えば１〜１００μｍとされる。これにより光吸収性溶着膜７４に光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３の各々が確実に溶着される。
また、光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３は、例えば上記の光透過性チップ基板１２と同様の材料よりなり、同様の厚さを有するものとすることができる。
【００５２】
このマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、マイクロチップ形成用積重体１０Ａが、その光透過性チップ基板７２がフラッシュ光照射手段３０に対向するよう配置されて加圧機構２０によって加圧力が作用された状態で、フラッシュ光照射手段３０のフラッシュランプ３１により特定の作動条件で放射されたフラッシュ光が挟圧用窓板２３および光透過性チップ基板７２を介して光吸収性溶着膜７４の接合面に照射され、これにより、光吸収性溶着膜７４の両面に光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３の各々が貼り合わせられて内部に微小流路が形成されたマイクロチップが得られる。
具体的には、まず、フラッシュ光が光吸収性溶着膜７４に照射されると、この光吸収性溶着膜７４において吸収されて熱を生じる。このとき、一方ではこの光吸収性溶着膜７４を構成する光吸収性樹脂の面方向および厚み方向における全域が溶融されて溶着領域が形成され、他方ではこの光吸収性溶着膜７４において生じた熱が光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３に伝達されてこれらを構成する光透過性樹脂が溶融されてそれぞれ溶着領域が形成される。そして、これらの光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３の溶着領域のそれぞれが光吸収性溶着膜７４に溶着されることによって、光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３と光吸収性溶着膜７４とが貼り合わせられる。
【００５３】
このマイクロチップ基板貼り合わせ装置によれば、フラッシュ光は例えばレーザなどと比して一度に大きな面積に対して照射することができるために、一度に多数のマイクロチップを得ることもでき、従って、製造コストを低減することができて高い生産性が得られる。
しかも、特定の作動条件によって放射されるフラッシュ光が貼り合わせるべき光吸収性溶着膜７４に照射されることにより、光透過性チップ基板７２において溝部７６の変形を伴うことのない薄い層状の溶着領域が形成されて光吸収性溶着膜７４に貼り合わせられるために、光透過性チップ基板７２に形成された溝部７６の形状を損なうことなく所望の形状の微小流路を有する高品質のマイクロチップが得ることができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
図５は、本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の第２の例における構成を示す説明用図、図６は、図５のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の加圧機構の構成を拡大して示す説明用図である。
この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置における加圧機構４０は、各マイクロチップ形成用積重体１０にいわば専用のものとして機能するものであって、積重状態の光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４を、挟圧することによりその積重方向（図６において上下方向）に加圧力を作用させるものである。この加圧機構４０は、例えば箱型の機枠４５内に、挟圧用窓板４３および挟圧用支持板４１が離接可能に設けられており、挟圧用支持板４１が機枠４５の底部に固定されると共に、挟圧用窓板４３が挟圧用窓板押圧具４９を介してバネ具４７によって当該挟圧用窓板４３を挟圧用支持板４１に接近する方向（図６において下方）に押し下げられる構成を有する。
【００５５】
この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、マイクロチップ形成用積重体１０の光透過性チップ基板１２が挟圧用窓板４３に接触されると共に光吸収性チップ基板１４が挟圧用支持板４１に接触されて当該挟圧用窓板４３および挟圧用支持板４１に挟圧された状態で、当該加圧機構４０とマイクロチップ形成用積重体１０とが一体として搬送機構５１によって搬送路５３に沿ってフラッシュ光照射領域Ｒに搬送されて貼り合わせ処理が行われる。
搬送機構５１は、例えば駆動用ローラおよびこれに懸架されたベルトよりなるものである。図５において、５２は、フラッシュ光照射手段３０から放射されるフラッシュ光の漏れを防止するフラッシュ光照射用ハウジングである。
【００５６】
フラッシュ光照射領域Ｒにおいては、マイクロチップ形成用積重体１０に対してフラッシュ光照射手段３０からのフラッシュ光を１回以上照射させるために、搬送機構５１によるマイクロチップ形成用積重体１０が載置された加圧機構４０の搬送速度が、例えば１〜１００ｍｍ／ｓｅｃとされている。
ここに、搬送機構５１による当該加圧機構４０の搬送は、一定の速度で連続して行われることに限定されず、例えばフラッシュ光照射領域Ｒにおいて前記加圧機構４０が例えば１〜１０秒間停止するよう構成されていてもよい。
【００５７】
このようなマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、フラッシュ光照射領域Ｒにおいてフラッシュ光照射手段３０のフラッシュランプ３１によって第１の実施の形態におけるマイクロチップ基板貼り合わせ装置のフラッシュ光照射手段と同様の特定の作動条件で放射されるフラッシュ光がマイクロチップ形成用積重体１０に照射されることにより、光透過性チップ基板１２と光吸収性チップ基板１４とが貼り合わせられる。
【００５８】
以上説明したようなマイクロチップ基板貼り合わせ装置によれば、第１の実施の形態のマイクロチップ基板貼り合わせ装置と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
以上、本発明の第２の実施の形態について具体的に説明したが、本実施の形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、貼り合わせ処理を行うことによりマイクロチップが得られるマイクロチップ形成用積重体は、光透過性チップ基板１２および光吸収性チップ基板１４の２枚よりなるものに限定されず、上記に詳述した、光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３との間に光吸収性溶着膜７４を介挿させてなるマイクロチップ形成用積重体１０Ａであってもよい。このようなマイクロチップ形成用積重体１０Ａの貼り合わせ処理を行う場合も、加圧機構４０と一体としてフラッシュ光照射領域Ｒに搬送されたマイクロチップ形成用積重体１０Ａにフラッシュランプ３１からフラッシュ光が照射されることによって、上記に詳述したように、光吸収性溶着膜７４の両面にそれぞれ光透過性チップ基板７２および樹脂製チップ基板７３が貼り合わせられる。
【００６０】
＜第３の実施の形態＞
図７は、本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の第３の例における構成の概略を示す説明用図である。
この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置は、２枚の光透過性チップ基板１２１，１２２およびこれらに介挿された１枚の光吸収性チップ基板１４の３枚が積重されてなるマイクロチップ形成用積重体１０Ｂに対してフラッシュ光を照射するものであって、加圧機構６０によって加圧された状態のマイクロチップ形成用積重体１０Ｂの両面側に各々フラッシュ光照射手段３０Ａ，３０Ｂを配設し、当該マイクロチップ形成用積重体１０Ｂの両面側からフラッシュ光を照射することによって、２枚の光透過性チップ基板１２１，１２２および光吸収性チップ基板１４を貼り合わせ構成のものである。
【００６１】
このマイクロチップ形成用積重体１０Ｂを構成する光透過性チップ基板１２１，１２２には、光吸収性チップ基板１４との接合面とされる一面のそれぞれに、得られるマイクロチップにおいて微小流路となる微小な溝部１６１，１６２が、当該一面に開口するよう形成されており、溝部１６１，１６２が形成された光透過性チップ基板１２１，１２２の一面に光吸収性チップ基板１４が接触した状態とされることにより溝部１６１，１６２が覆われ、この状態において貼り合わせ処理が行われることによって、マイクロチップにおいて溝部１６１，１６２により微小流路が形成される。
【００６２】
この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置におけるフラッシュ光照射手段３０Ａ，３０Ｂは、第１の実施の形態におけるフラッシュ光照射手段３０と同様の構成を有するものとされる。
【００６３】
加圧機構６０は、２枚の挟圧用窓板６１，６３の間に被照射体を挟圧する構成を有するものであって、マイクロチップ形成用積重体１０Ｂに加圧力を作用させる具体的な構成は適宜のものとすることができる。
この挟圧用窓板６１，６３は、第１の実施の形態の加圧機構２０の挟圧用窓板２３と同様の材料よりなるものとすることができる。
【００６４】
この例のマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、マイクロチップ形成用積重体１０Ｂの光透過性チップ基板１２１が挟圧用窓板６１に接触されると共に光透過性チップ基板１２２が挟圧用窓板６３に接触された状態で加圧機構６０の挟圧用窓板６１，６３に挟圧された状態において、当該マイクロチップ形成用積重体１０Ｂの貼り合わせ処理が行われる。
【００６５】
このようなマイクロチップ基板貼り合わせ装置においては、マイクロチップ形成用積重体１０Ｂが加圧機構６０によって加圧力が作用された状態で、フラッシュ光照射手段３０Ａ，３０Ｂのフラッシュランプ３１，３１により特定の作動条件で放射されたフラッシュ光が挟圧用窓板６１，６３を介して光吸収性チップ基板１４の接合面１４Ａ，１４Ｂの各々に照射され、これにより、光吸収性チップ基板１４の両面に光透過性チップ基板１２１，１２２の各々が貼り合わせられて、内部に微小流路が形成されたマイクロチップが得られる。
【００６６】
具体的には、まず、フラッシュ光が光吸収性チップ基板１４の両面のそれぞれに照射されると、この光吸収性チップ基板１４の両面から吸収されて熱を生じる。このとき、一方ではこの光吸収性チップ基板１４を構成する光吸収性樹脂が溶融されて溶着領域が形成され、他方ではこの光吸収性チップ基板１４において生じた熱がそれぞれの接合面１４Ａ，１４Ｂを介して光透過性チップ基板１２１，１２２に伝達されてこれらを構成する光透過性樹脂が溶融されて各々溶着領域が形成される。そして、これらの光透過性チップ基板１２１に係る溶着領域および光吸収性チップ基板１４の一面に係る溶着領域が溶着されることによって、光透過性チップ基板１２１が光吸収性チップ基板１４の一面側に貼り合わせられ、これらの光透過性チップ基板１２２に係る溶着領域および光吸収性チップ基板１４の他面に係る溶着領域が溶着されることによって、光透過性チップ基板１２２が光吸収性チップ基板１４の他面側に貼り合わせられ、これにより、光透過性チップ基板１２１，１２２および光吸収性チップ基板１４が貼り合わせられる。
【００６７】
以上説明したようなマイクロチップ基板貼り合わせ装置によれば、第１の実施の形態のマイクロチップ基板貼り合わせ装置と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
以上、本発明の第３の実施の形態について具体的に説明したが、本実施の形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、得られるマイクロチップにおいて微小流路となる、マイクロチップ形成用積重体における溝部は、光透過性チップ基板１２１，１２２のそれぞれに形成されていることに限定されず、例えば光透過性チップ基板１２１の一面、光透過性チップ基板１２２の一面および光吸収性チップ基板１４の両面の、４つの接合面とされる面のうち、目的に応じて選択された１〜４面に形成させることができる。
【００６９】
また、マイクロチップを得るためのマイクロチップ形成用積重体としては、図８に示されるように、光透過性チップ基板１２１，１２２の接合面とされる一面の互いに対応する位置に溝部１６１Ａ，１６２Ａが形成されると共に、光吸収性チップ基板１４に、前記溝部１６１Ａ，１６２Ａに対応するよう貫通孔１６３が形成され、この溝部１６１Ａ，１６２Ａおよび貫通孔１６３の周壁により微小流路形成用間隙１７が区画されたマイクロチップ形成用積重体１０Ｃであってもよい。このマイクロチップ形成用積重体１０Ｃに貼り合わせ処理を行うことにより、微小流路形成用間隙１７から微小流路が形成される。
【実施例】
【００７０】
＜実施例１〜２５、比較例１〜１５＞
図１に示す構成のマイクロチップ基板貼り合わせ装置を作製した。以下に詳細を説明する。
マイクロチップ形成用積重体としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の、幅２５０μｍ、深さ２５０μｍの溝部が形成された２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×１．５ｍｍ（厚さ）の大きさの光透過性チップ基板と、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の、２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×０．５ｍｍ（厚さ）の大きさの光吸収性チップ基板とが積重されてなるものを使用した。
フラッシュ光照射手段のフラッシュランプとしては、発光管が石英ガラスよりなるものを用い、これらのフラッシュランプの発光管には、発光ガスとしてキセノンガスを６０ｋＰａの封入圧で封入した。なお、フラッシュ光照射手段のフラッシュランプとしては、発光管がサファイアよりなるものを用いてもよい。
加圧機構としては、アルミ板よりなる挟圧用支持板の下部にシリコーンゴムよりなる介挿体を挟み込み、マイクロチップ形成用積層体に掛かる平均の加圧力が０．８ＭＰａとなるよう加圧力を作用させた。
【００７１】
以上のようなマイクロチップ基板貼り合わせ装置において、フラッシュ光照射手段のフラッシュランプの作動条件を下記表１に示されるパルス幅および照射エネルギー密度に各々設定してマイクロチップ形成用積重体にフラッシュ光を照射させ、マイクロチップ形成用積重体を構成する光透過性チップ基板および光吸収性チップ基板の貼り合わせ処理を行い、得られたマイクロチップの微小流路に液体を流通させ、微小流路の損傷や閉塞による当該液体の漏れ、詰りの有無を確認する水密性試験、および、得られたマイクロチップを切断して微小流路の断面形状を観察する形状試験を行った。ただし、マイクロチップ基板貼り合わせ装置に搭載するフラッシュランプとしては、パルス幅が０．１（ｍｓ）よりも小さく設定される実施例および比較例に関しては発光管がサファイアよりなるものを用い、パルス幅が０．１（ｍｓ）以上の大きさに設定される実施例および比較例に関しては発光管が石英ガラスよりなるものを用いた。結果を図８に示す。
【００７２】
なお、図８において（ａ）〜（ｙ）は、実施例１〜実施例２５に対応するパルス幅および照射エネルギー密度を示すポイントであり、（イ）〜（ヨ）は、比較例１〜比較例１５に対応するパルス幅および照射エネルギー密度を示すポイントである。
また、図８において、「○」は、水密性試験において液体の漏れおよび詰りがなく水密性に優れていると共に、形状試験において微小流路の潰れがほとんどなく所望の形状が得られたことを示し、「△」は、水密性試験において液体の流れが悪く、あるいは完全に液体が流れず、また、形状試験において形成された微小流路が所望の形状のものから３０％以上の潰れた損傷が認められたことを示し、また、「□」は、光透過性チップ基板と光吸収性チップ基板とが溶着されていない、または溶着されていても水密性試験において液体の漏れが顕著に発生してしまったことを示す。
【００７３】
【表１】
2007038484.tif 000003
【００７４】
図８から明らかなように、図中の一点鎖線内に示される実施例１〜実施例２５においては、水密性に優れており、得られた微小流路が所望の形状を有することが確認された。一方、パルス幅および照射エネルギー密度の少なくとも一方でも過小である比較例１〜比較例６においては、光透過性チップ基板と光吸収性チップ基板とが溶着されていない、または溶着されていても水密性試験において液体の漏れが顕著に発生することが確認され、また、パルス幅および照射エネルギー密度の少なくとも一方でも過大である比較例７〜比較例１５においては、水密性試験において液体の流れが悪く、あるいは完全に液体が流れず、また、形状試験において形成された微小流路が所望の形状のものから３０％以上の潰れた損傷が確認され、結局、この比較例１〜比較例１５において得られたマイクロチップは、いずれも実用に耐えられないものであった。
【００７５】
＜参考例１＞
マイクロチップ形成用積重体に作用する平均の加圧力を５．０ＭＰａに設定したことの他は実施例１と同様の構成のマイクロチップ基板貼り合わせ装置を用いてチップ基板の貼り合わせ処理を行い、得られたマイクロチップの接着状態について観察したところ、微小流路の損傷が認められた。
【００７６】
＜参考例２＞
マイクロチップ形成用積重体に作用する平均の加圧力を０．０５ＭＰａに設定したことの他は実施例１と同様の構成のマイクロチップ基板貼り合わせ装置を用いてチップ基板の貼り合わせ処理を行い、得られたマイクロチップの接着状態について観察したところ、チップ基板の接合面の全面が接着されずに接合面の一部分のみしか接着されておらず、所期の形状の微小流路を得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の第１の例における構成の概略を示す説明用図である。
【図２】マイクロチップ形成用積重体を拡大して示す説明用図である。
【図３】一般的なパルス幅と熱拡散距離との関係を示す特性曲線である。
【図４】（ａ）は、図１のマイクロチップ基板貼り合わせ装置において貼り合わせ処理が行われるマイクロチップ形成用積重体の他の例を示す説明用図、（ｂ）は、図１のマイクロチップ基板貼り合わせ装置において貼り合わせ処理が行われるマイクロチップ形成用積重体の更に他の例を示す説明用図である。
【図５】本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の第２の例における構成の概略を示す説明用図である。
【図６】図５のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の加圧機構の構成を示す説明用図である。
【図７】本発明のマイクロチップ基板貼り合わせ装置の第３の例における構成の概略を示す説明用図である。
【図８】図７のマイクロチップ基板貼り合わせ装置において貼り合わせ処理が行われるマイクロチップ形成用積重体の変形例を示す説明用図である。
【図９】実施例および比較例における、フラッシュ光照射手段の作動条件を変更して設定した場合に得られるマイクロチップの特性を表すグラフである。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  マイクロチップ形成用積重体
１２，１２１，１２２  光透過性チップ基板
１２Ａ  接合面
１４  光吸収性チップ基板
１４Ａ，１４Ｂ  接合面
１６，１６１，１６２，１６１Ａ，１６２Ａ  溝部
１６３  貫通孔
１７  微小流路形成用間隙
１９  ハウジング
２０  加圧機構
２１  挟圧用支持板
２３  挟圧用窓板
２４  機枠
２５  介挿体
２７  ジャッキ
３０，３０Ａ，３０Ｂ  フラッシュ光照射手段
３１  フラッシュランプ
３２  反射ミラー
４０  加圧機構
４１  挟圧用支持板
４３  挟圧用窓板
４５  機枠
４７  バネ具
４９  挟圧用窓板押圧具
５１  搬送機構
５２  フラッシュ光照射用ハウジング
５３  搬送路
６０  加圧機構
６１，６３  挟圧用窓板
７２  光透過性チップ基板
７３  樹脂製チップ基板
７４  光吸収性溶着膜
７４Ａ  貫通孔
７５  微小流路形成用間隙
７６，７７  溝部
【図１】
2007038484.tif 000004
【図２】
2007038484.tif 000005
【図３】
2007038484.tif 000006
【図４】
2007038484.tif 000007
【図５】
2007038484.tif 000008
【図６】
2007038484.tif 000009
【図７】
2007038484.tif 000010
【図８】
2007038484.tif 000011
【図９】
2007038484.tif 000012