Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MICROCHIP AND MOLDING DIE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/119440
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a microchip in which the transferability in molding can be evaluated without quantitatively measuring the shapes of flow channel grooves. A first flow channel groove (2) and a second flow channel groove (3) are formed to intersect each other in one surface of a resinous substrate (1). A step portion (5) is provided at an intersection thereof. The depth d1 of the first flow channel groove (2) and the depth d2 of the second flow channel groove (3) have a relationship of depth d2 > depth d1, and a difference δt in depth is the height of the step portion (5). The flow channel grooves of the resinous substrate (1) are fabricated by molding using a molding die. The step portion (5) is used for evaluating the transferability in the molding. The shape of the step portion (5) is observed by an observation device such as a microscope, and the transferability is evaluated on the basis of the observation.

Inventors:
TAKAGI MAKOTO (JP)
SEKIHARA KANJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/055433
Publication Date:
October 01, 2009
Filing Date:
March 19, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KONICA MINOLTA OPTO INC (JP)
TAKAGI MAKOTO (JP)
SEKIHARA KANJI (JP)
International Classes:
B01J19/00; B29C33/38; B29C33/42; B81B1/00; B81C99/00; G01N37/00
Foreign References:
JP2004503392A2004-02-05
JP2007216123A2007-08-30
JP2004523728A2004-08-05
JP2003114229A2003-04-18
JP2005300333A2005-10-27
JP2006071388A2006-03-16
Download PDF:
Claims:
 樹脂を成形することで作製された2つの樹脂製基板のうち、少なくとも一方の樹脂製基板の表面には流路用溝が形成され、前記2つの樹脂製基板を、前記流路用溝が形成された面を内側にして接合されたマイクロチップであって、
 前記流路用溝は第1流路用溝と、前記第1流路用溝と交差する第2流路用溝とを含み、前記第1流路用溝と前記第2流路用溝とは溝深さが異なることを特徴とするマイクロチップ。
 前記第1流路用溝と前記第2流路用溝とが交差する交差部に形成される段差が、成形における転写性の検査に用いられることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のマイクロチップ。
 前記第1流路用溝と前記第2流路用溝とが交差する交差部の段差の高さは、前記第1流路用溝の溝深さと前記第2流路用溝の溝深さとのうち、深い方の溝深さの0.3%~5%の範囲に設定されていることを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項のいずれかに記載のマイクロチップ。
 少なくとも2つの樹脂製基板のうち、一方の樹脂製基板の表面には少なくとも2つの流路用溝が互いに交差して形成され、前記2つの樹脂製基板を、前記複数の流路用溝が形成された面を内側にして接合されるマイクロチップの前記流路用溝が形成された樹脂製基板を成形するための成形用金型であって、
 前記交差する少なくとも2つの流路用溝の一方に対応する第1凸部を有し、
 前記第1凸部の上面であって、前記少なくとも2つの流路用溝が交差する交差部の位置に対応する位置に、前記2つの流路用溝のうち少なくとも一方の溝の幅と同じ幅を有する段差を以って第2凸部が設けられていることを特徴とする成形用金型。
 前記第2凸部が、成形における転写性の検査に用いられることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の成形用金型。
 前記第2凸部の高さは、前記第1凸部及び前記第2凸部の全体の高さの0.3%~5%の範囲に設定されていることを特徴とする請求の範囲第4項又は第5項のいずれかに記載の成形用金型。
 複数の凹部が交差するように、前記複数の凹部のそれぞれをエッチング加工によって形成することで、前記交差する交差部における前記凹部の底面に段差が形成された電鋳マスターを用いて、電鋳加工によって前記凹部に対応する前記凸部が形成されたことを特徴とする請求の範囲第4項から第6項のいずれかに記載の成形用金型。
Description:
マイクロチップ、及び成形用金

 この発明は、流路用溝が形成された樹脂 基板を接合することで作製されるマイクロ ップに関する。また、この発明は、流路用 が形成された樹脂製基板を作製するための 形用金型に関する。

 微細加工技術を利用してシリコンやガラ 基板上に微細な流路や回路を形成し、微小 間上で核酸、タンパク質、血液などの液体 料の化学反応や、分離、分析などを行うマ クロ分析チップ、あるいはμTAS(Micro Total An alysis Systems)と称される装置が実用化されて る。このようなマイクロチップの利点とし は、サンプルや試薬の使用量又は廃液の排 量が軽減され、省スペースで持ち運び可能 安価なシステムの実現が考えられる。

 マイクロチップは、少なくとも一方の部 に微細加工が施された2つの部材をはり合わ せることにより製造される。従来においては 、マイクロチップにはガラス基板が用いられ 、様々な微細加工方法が提案されている。し かしながら、ガラス基板は大量生産には向か ず、非常に高コストであるため、廉価で使い 捨て可能な樹脂製のマイクロチップの開発が 望まれている。

 樹脂製のマイクロチップを製造するために 、流路用溝が形成された樹脂製基板と、流 用溝をカバーする樹脂製基板とを接合する 流路用溝が形成された樹脂製基板は、例え 射出成形によって作製される。従来、微細 路内において液体の旋回流を促すために、 形によって螺旋状の凹凸を流路用溝に形成 た複数流路が分岐した流路溝が形成されて るマイクロチップが提案されている(特許文 献1)。

特開2006-142210号公報

 しかしながら、特許文献1にあるように最 近の流路用溝は、複数の流路が分岐、交差し ている複雑なパターンを有するものが多い。 このような複雑な流路用溝パターンを射出成 形によって形成する場合、成形時の樹脂転写 性が流路用溝全体に亘って十分でないことが ある。その場合、流路の複数箇所の転写性を 測定して評価することとなるが、各流路につ いて転写性を評価することは手間がかかると いう問題がある。また当該評価を測定装置に 基づく測定結果に基づいて評価する方法は、 検査に時間を要し、成形における転写性を簡 便に評価することが更に困難であった。また 、その測定に用いる測定装置もコストがかか っていた。そのため、検査に要する手間やコ ストを低減し、かつ、成形による転写性を簡 便に評価できる方法が望まれていた。

 この発明は上記の問題を解決するもので り、このような複雑な流路溝パターンを形 した場合でも、各々の流路溝を測定しなく も、成形における転写性を評価することが きるマイクロチップ、及び流路用溝が形成 れた樹脂製基板を作製するための成形用金 を提供することを目的とする。

 この発明の第1の形態は、樹脂を成形する ことで作製された2つの樹脂製基板のうち、 なくとも一方の樹脂製基板の表面には流路 溝が形成され、前記2つの樹脂製基板を、前 流路用溝が形成された面を内側にして接合 れたマイクロチップであって、前記流路用 は第1流路用溝と、前記第1流路用溝と交差 る第2流路用溝とを含み、前記第1流路用溝と 前記第2流路用溝とは溝深さが異なることを 徴とするマイクロチップである。

 また、この発明の第2の形態は、第1の形 に係るマイクロチップであって、前記第1流 用溝と前記第2流路用溝とが交差する交差部 に形成される段差が、成形における転写性の 検査に用いられることを特徴とする。

 また、この発明の第3の形態は、第1の形 又は第2の形態のいずれかに係るマイクロチ プであって、前記第1流路用溝と前記第2流 用溝とが交差する交差部の段差の高さは、 記第1流路用溝の溝深さと前記第2流路用溝の 溝深さとのうち、深い方の溝深さの0.3%~5%の 囲に設定されていることを特徴とする。

 また、この発明の第4の形態は、少なくと も2つの樹脂製基板のうち、一方の樹脂製基 の表面には少なくとも2つの流路用溝が互い 交差して形成され、前記2つの樹脂製基板を 、前記複数の流路用溝が形成された面を内側 にして接合されるマイクロチップの前記流路 用溝が形成された樹脂製基板を成形するため の成形用金型であって、前記交差する少なく とも2つの流路用溝の一方に対応する第1凸部 有し、前記第1凸部の上面であって、前記少 なくとも2つの流路用溝が交差する交差部の 置に対応する位置に、前記2つの流路用溝の ち少なくとも一方の溝の幅と同じ幅を有す 段差を以って第2凸部が設けられていること を特徴とする成形用金型である。

 また、この発明の第5の形態は、第4の形 に係る成形用金型であって、前記第2凸部が 成形における転写性の検査に用いられるこ を特徴とする。

 また、この発明の第6の形態は、第4の形 又は第5の形態のいずれかに係る成形用金型 あって、前記第2凸部の高さは、前記第1凸 及び前記第2凸部の全体の高さの0.3%~5%の範囲 に設定されていることを特徴とする。

 また、この発明の第7の形態は、第4から 6の形態のいずれかに係る成形用金型であっ 、複数の凹部が交差するように、前記複数 凹部のそれぞれをエッチング加工によって 成することで、前記交差する交差部におけ 前記凹部の底面に段差が形成された電鋳マ ターを用いて、電鋳加工によって前記凹部 対応する前記凸部が形成されたことを特徴 する。

 この発明によると、流路用溝が交差する 差部に段差を設けており、当該交差部の段 部により流路溝の転写性を評価する事が可 となる。係る構成は、複数の流路が交差す 交差部分が射出成形時における樹脂転写性 最も不十分となる恐れがあるという知見に みて成されたものである。つまり該交差部 形成されている段差部を設けて樹脂転写性 評価を行う事により、各々の流路溝の形状 転写性を一つ一つ評価しなくても、数少な 交差部の評価によって樹脂製基板に対する 路用溝の転写性を評価することが可能とな 、手間を軽減でき、また測定装置を使用し のコストの係る評価であってもコストダウ に繋がる。

 また流路の段差よりも更に深い段差部が 成されていることにより、測定装置に基づ 測定結果による評価を用いなくても、段差 を顕微鏡などの観察評価で簡易的に転写性 推定する事が可能となるため、その場合、 なるコストダウンにも繋がる。

この発明の実施形態に係る樹脂製基板 上面図である。 この発明の実施形態に係る樹脂製基板 断面図であり、図1のII-II断面図である。 この発明の実施形態に係るマイクロチ プの断面図である。 この発明の実施形態に係る電鋳マスタ の上面図である。 この発明の実施形態に係る電鋳マスタ の断面図であり、図4のV-V断面図である。 この発明の実施形態に係る成形用金型 断面図である。 この発明の実施形態に係る成形用金型 一部を拡大した断面図である。 変形例に係る樹脂製基板の上面図であ 。 変形例に係る樹脂製基板の断面図であ 、図8のIX-IX断面図である。

符号の説明

 1、1A、6 樹脂製基板
 2、2A 第1流路用溝
 3、3A 第2流路用溝
 4、4A、13 交差部
 5、5A、14、23 段差部
 7 貫通孔
 8 マイクロチップ
 10 電鋳マスター
 11 第1流路形成用溝
 12 第2流路形成用溝
 20 成形用金型
 21 第1凸部
 22 第2凸部

 この発明の実施形態に係るマイクロチッ について、図1から図3を参照して説明する 図1は、この発明の実施形態に係る樹脂製基 の上面図である。図2は、この発明の実施形 態に係る樹脂製基板の断面図であり、図1のII -II断面図である。図3は、この発明の実施形 に係るマイクロチップの断面図である。

 図1に示すように、樹脂製基板1は板状の 板であり、樹脂製基板1の一方の表面には、 線状の第1流路用溝2と直線状の第2流路用溝3 とが形成されている。この実施形態では、1 として、第1流路用溝2と第2流路用溝3とが直 して樹脂製基板1の表面に形成されている。 なお、第1流路用溝2と第2流路用溝3とは直交 ずに樹脂製基板1に形成されていても良い。

 また、第1流路用溝2の深さと第2流路用溝3 の深さとが異なり、第1流路用溝2と第2流路用 溝3とが交差する交差部4の底面に段差部5が形 成されている。この実施形態では、第1流路 溝2の深さよりも第2流路用溝3の深さの方が い。そのため、交差部4の底面に、第1流路用 溝2の幅方向に亘って、第1流路用溝2の長さ方 向に直交する段差部5が形成される。段差部5 、第1流路用溝2の幅と同じ幅を有している なお、第1流路用溝2の深さを第2流路用溝3の さよりも深くすることで、第2流路用溝3の 方向に亘って、第2流路用溝3の長さ方向に直 交する段差部を形成しても良い。

 例えば図2に示すように、第1流路用溝2の さを深さd1とし、第2流路用溝3の深さを深さ d2とする。この実施形態においては、第1流路 用溝2の深さよりも第2流路用溝3の深さの方が 深いため、深さd2>深さd1の関係が成立し、 さの差分δtが、段差部5の高さとなる。

 また、樹脂製基板1の接合の相手方となる 樹脂製基板6は平板状の基板である。そして 図3に示すように、第1流路用溝2と第2流路用 3とが形成されている面を内側にして、樹脂 製基板1と樹脂製基板6とを接合することでマ クロチップ8を製造する。この接合によって 、樹脂製基板6が第1流路用溝2と第2流路用溝3 の蓋(カバー)として機能する。そのことに り、樹脂製基板1に形成された第1流路用溝2 樹脂製基板6とによって微細流路が形成され 第2流路用溝3と樹脂製基板6とによって微細 路が形成される。

 また、樹脂製基板6には、第1流路用溝2の 端部に対応する位置と、第2流路用溝3の両 部に対応する位置とに、樹脂製基板6の厚さ 向に貫通する貫通孔7が形成されている。樹 脂製基板1と樹脂製基板6と接合することで、 通孔7に対応する開口部がマイクロチップ8 形成される。この貫通孔7による開口部は、 細流路に繋がっており、ゲル、試料、緩衝 の導入、保存、又は排出を行うための孔で る。開口部(貫通孔7)の形状は、円形状や矩 状の他、様々な形状であっても良い。開口 に、分析装置に設けられたチューブやノズ を接続し、そのチューブやノズルを介して ゲル、試料、又は緩衝液などを微細流路に 入し、又は、微細流路から試料などを排出 る。

 なお、樹脂製基板6に貫通孔7を設けずに 樹脂製基板1に貫通孔を設けても良い。例え 、第1流路用溝2の両端部に、樹脂製基板1の さ方向に貫通する貫通孔を形成し、第2流路 用溝3の両端部に、樹脂製基板1の厚さ方向に 通する貫通孔を形成する。そして、樹脂製 板1と樹脂製基板6とを接合することで、樹 製基板1に形成された貫通孔によって、微細 路に繋がる開口部を形成しても良い。

 樹脂製基板1、6の形状は、ハンドリング 分析しやすい形状であればどのような形状 あっても良い。例えば、10mm角~200mm角の大き が好ましく、10mm角~100mm角がより好ましい。 樹脂製基板1、6の形状は、分析手法、分析装 に合わせれば良く、正方形、長方形、円形 どの形状が好ましい。また、貫通孔7の径は 、分析手法や分析装置に合わせれば良く、例 えば2mm程度であることが好ましい。

 第1流路用溝2及び第2流路用溝3の形状とは 、分析試料、試薬の使用量を少なくできるこ と、成形金型の作製精度、転写性、離型性な どを考慮して、幅、深さともに、10μm~200μmの 範囲内の値であることが好ましいが、特に限 定されるものではない。また、アスペクト比 (溝の深さ/溝の幅)は、0.1~3が好ましく、0.2~2 より好ましい。また、第1流路用溝2及び第2 路用溝3の幅と深さとは、マイクロチップの 途によって決めれば良い。なお、説明を簡 にするために、図2に示す第1流路用溝2及び 2流路用溝3の断面の形状は矩形状となって るが、この形状は流路用溝の1例であり、曲 状となっていても良い。

 また、第1流路用溝2と第2流路用溝3とが形成 された樹脂製基板1の板厚は、成形性を考慮 て、0.2mm~5mmが好ましく、0.5mm~2mmがより好ま い。第1流路用溝2と第2流路用溝3とを覆うた の蓋(カバー)として機能する樹脂製基板6の 厚は、成形性を考慮して、0.2mm~5mmが好まし 、0.5mm~2mmがより好ましい。また、蓋(カバー )として機能する樹脂製基板6に流路用溝を形 しない場合、フィルム(シート状の部材)を いても良い。この場合、フィルムの厚さは 30μm~300μmであることが好ましく、50μm~150μm あることがより好ましい。
(樹脂製基板の材料)
 樹脂製基板1、6には樹脂が用いられる。そ 樹脂としては、成形性(転写性、離型性)が良 いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光 に対する自己蛍光性が低いことなどが条件と して挙げられるが、特に限定されるものでは ない。例えば、ポリカーボネート、ポリメタ クリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリ ロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン テレフタレート、ナイロン6、ナイロン66、ポ リ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプ ロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、 ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィ ンなどが好ましい。特に、ポリメタクリル酸 メチル、環状ポリオレフィンなどが好ましい 。なお、樹脂製基板1と樹脂製基板6とで、同 材料を用いても良いし、異なる材料を用い も良い。
(樹脂製基板の接合)
 第1流路用溝2と第2流路用溝3とが形成されて いる面を内側にして、樹脂製基板1と樹脂製 板6とを接合する。樹脂製基板の接合は、例 ば、熱融着、超音波融着、又はレーザ融着 よって行うことができる。さらに、紫外線 プラズマ、又はイオンビームによって樹脂 基板の表面を活性化させて樹脂製基板を接 しても良い。

 なお、樹脂製基板6にも流路用溝を形成し て、流量用溝が形成された樹脂製基板同士を 接合しても良い。例えば、樹脂製基板6に形 された流路用溝を内側にし、樹脂製基板1に 成された流路用溝を内側にして、樹脂製基 1と樹脂製基板6とを接合することでマイク チップを作製する。また、複数の樹脂製基 を重ねて接合しても良い。

 第1流路用溝2と第2流路用溝3とが交差する 交差部4に形成された段差部5は、成形におけ 流路用溝の転写性の評価に用いられる。樹 製基板1は、成形用金型を用いて射出成形法 などによって作製される。成形用金型には、 第1流路用溝2に対応する凸部と第2流路用溝3 対応する凸部とが形成されており、成形用 型の凸部の形状が樹脂に転写されることで 第1流路用溝2と第2流路用溝3とを有する樹脂 基板1が作製される。さらに、成形用金型の 凸部の上面であって、第1流路用溝2と第2流路 用溝3とが交差する交差部4に対応する位置に 段差部を設ける。これにより、成形用金型 段差が樹脂に転写され、第1流路用溝2と第2 路用溝3とが交差する交差部4の底面に段差 5が形成される。

 そして、樹脂製基板1に形成された段差部 5の形状を観察することで、第1流路用溝2及び 第2流路用溝3の転写性を評価することができ 。例えば、顕微鏡などの観察装置を用いて 樹脂製基板1に形成された段差部5の形状と 成形用金型に形成された段差部の形状とを べ、段差部の形状の差異に基づいて転写性 評価することができる。成形品である樹脂 基板1の段差部5の形状が、成形用金型の段差 部の形状からみて維持されていれば、成形用 金型に樹脂が十分に充填されて、そこで交差 している第1流路用溝2及び第2流路用溝3全体 転写が良好であると判断できる。一方、樹 製基板1の段差部5の形状が維持されていない 場合は、成形用金型に樹脂が十分に充填され ておらず、そこで交差している第1流路用溝2 び第2流路用溝3の転写が不十分であると判 できる。このように、この実施形態に係る 脂製基板1を用いたマイクロチップによると 各々の流路用溝の形状を測定しなくても、 る交差部の段差を測定する事、すなわちも とも転写性が懸念される交差部の段差を測 する事により、そこで交差している流路用 全体の転写性を評価する事が可能となる。 た流路溝の段差よりもさらに深い段差の形 を備えているため、測定装置で測定し、そ 測定結果に基づいて評価しなくても、顕微 などの観察装置によって、流路用溝の転写 を評価することが可能となる。そのことに り、検査に要するコストを低減し、かつ、 形による転写性を簡便に評価することが可 となる。

 また、第1流路用溝2と第2流路用溝3とが交 差する交差部4に段差部5を設けることで、流 用溝が深い部分において転写性を評価する とができる。交差部4に段差部5を設けるこ で、その交差部4において、一方の流路用溝 深さは他の流路用溝の深さよりも深くなる この実施形態では、第2流路用溝3の深さの が、第1流路用溝2の深さよりも深くなる。こ のように、流路用溝が交差する交差部4では その段差部5によって深さが異なる流路用溝 交差することになる。そのため、その段差 5の形状を観察することで、溝が深い部分に おいて成形の転写性を評価することが可能と なり、その評価によって、樹脂製基板1全体 対する流路用溝の転写性を評価することが 能となる。すなわち、溝の深さが深い部分 おいて転写性が良好であれば、溝の深さが い部分においても、転写性は良好であると 定できる。このように、交差部4の段差部5を 使って評価することにより、一つ一つの溝の 転写状態を評価する必要性が軽減され、簡易 に流路溝全体の転写が良好になされているか を判定することが可能となる。

 また、このような段差部5は、転写性を検 査するときに、位置を比較的容易に特定する ことができる。そのことにより、検査に要す る時間を短縮することができる。仮に、流路 用溝の任意の場所に検査用の段差部を設けた 場合には、転写性を検査するときに、段差部 が設けられた場所を顕微鏡などの検査装置に よって探す必要がある。この実施形態では、 交差部4に段差部5を備えているため、段差部5 は流路パターンで即座に場所を特定すること ができる。交差部以外の任意の位置での段差 の場合には、その発見した段差部が、成形用 金型に設けられた段差部に基づく段差部なの か、別の要因で形成された段差部なのかを見 極めるのは困難であるため、高い精度で転写 性の評価を行うことは困難である。

 また、顕微鏡などの観察装置によって段 部を発見できない場合、成形用金型に段差 が形成されているにも関わらず、転写性が いためにその段差部が転写されなかったの 、元々、観察している場所に段差部が設け れていなかったのかを判定することは困難 ある。そのため、流路用溝のすべての場所 顕微鏡などの観察装置によって観察して、 べての場所で段差部が発見されなかった場 に、流路用溝の転写性が悪いと判断できる とになる。また、流路用溝に段差部が発見 れた場合であっても、上述したように、成 用金型に形成された段差部に基づく段差部 のか否かを判定することは困難である。

 これに対して、この実施形態に係る樹脂 基板1によると、交差部4に段差部5があるた 、段差部5を容易に特定することができ、さ らに、その交差部4における段差部5の形状を 認することで、樹脂製基板1の転写性を評価 することができる。

 なお、段差部5の高さが高すぎると、段差 部5において、マイクロチップ内を流れる試 に乱流が発生するおそれがあり、その結果 マイクロチップを用いた分析に影響を与え おそれがある。特に、係る段差は流路が交 する部分に設けられているため、他の段差 比べ、より厳しい段差高さの制限が要求さ る。そのため、段差部5の高さδtは、第2流路 用溝3の深さd2の0.3%~5%の範囲に設定されてい ことが好ましい。また、段差部5の高さδtは 転写が良好に行われた場合に、顕微鏡など よって検査者が段差部5の形状を認識できる 高さがあれば良い。例えば、段差部5の高さδ tは、0.01μm~1μmであることが好ましい。

 この実施形態に係る樹脂製基板1には、1 の交差部4が形成され、その交差部4に段差部 5が設けられているが、この発明はこの例に られない。例えば、複数の交差部が形成さ るように、樹脂製基板に複数の流路用溝を 成して、複数の段差部を設けても良い。そ て、成形における転写性を評価するときに 、各交差部における段差部の形状を顕微鏡 どの観察装置で観察し、その観察結果に基 いて転写性を評価しても良い。また、複数 段差部を設ける場合は、各段差部の高さは じ高さであっても良いし、それぞれで異な 高さであっても良い。例えば、この実施形 に係る樹脂製基板1には、2つの段差部5が形 されている。これら2つの段差部5の高さは同 じ高さであっても良いし、異なる高さであっ ても良い。また、第1流路用溝2の幅方向に亘 て段差部5を設けるとともに、第2流路用溝3 幅方向に亘って段差部を更に設けても良い

 また、この実施形態に係る樹脂製基板1では 、第1流路用溝2と第2流路用溝3とを互いに直 させているが、この発明はこの例に限られ い。例えば、流路用溝をY字状又はT字状に形 成し、流路用溝が分岐する分岐点や、流路用 溝が交差する交差部に、段差部を設けても良 い。つまり、この発明に係る「第1流路用溝 と「第2流路用溝」とは、いずれも直線状に 成されている溝であって、それが互いに交 する交差部を備えているものであれば良く その意味で、前述のY字状の流路用溝と、T 状の流路用溝もこの範疇に含まれる。また 3つ以上の流路用溝が交差する場合、段差部 1つの段差部を設けるものに限らず、2つ又 それ以上の段差部を設けても良い。なお、 路用溝が分岐する分岐点に段差部を設けた 合も、この実施形態に係る樹脂製基板1と同 に、顕微鏡などの観察装置によってその段 部を観察することで、成形における転写性 評価することができる。
(製造方法)
 段差部5が形成された樹脂製基板1を作製す ために、段差部5に対応する段差部が形成さ た成形用金型を用いる。金型の加工は、公 のエッチング加工によって行う。第1流路用 溝2と第2流路用溝3とに対応する凸部を成型用 金型に形成し、さらに、段差部5に対応する 差部を凸部の上面に形成する。この実施形 では、凸部の上面であって、第1流路用溝2と 第2流路用溝3とが交差する交差部4に対応する 位置に、段差部5に対応する段差部を形成す 。また、成形用金型を電鋳加工によって作 しても良い。この場合、エッチング加工に って、第1流路用溝2と第2流路用溝3とに対応 る流路形成用溝を電鋳マスターに形成する そして、その電鋳マスターによって成形用 型を作製する。

 ここでは、1例として、電鋳加工によって 成形用金型を作製し、その成形用金型を用い て樹脂製基板1を作製する場合について、図4 ら図6を参照して説明する。図4は、この発 の実施形態に係る電鋳マスターの上面図で る。図5は、この発明の実施形態に係る電鋳 スターの断面図であり、図4のV-V断面図であ る。図6は、この発明の実施形態に係る成形 金型の断面図である。

 図4に示すように、電鋳マスター10の一方 面には、直線状の第1流路形成用溝11と直線 の第2流路形成用溝12とが形成されている。 の実施形態では、1例として、第1流路形成 溝11と第2流路形成用溝12とが直交して電鋳マ スター10の表面に形成されている。

 また、第1流路形成用溝11の深さと第2流路 形成用溝12の深さとが異なり、第1流路形成用 溝11と第2流路形成用溝12とが交差する交差部1 3の底面には段差部14が形成されている。この 実施形態では、第1流路形成用溝11の深さより も第2流路形成用溝12の深さの方が深い。その ため、交差部13の底面に、第1流路形成用溝11 幅方向に亘って、第1流路形成用溝11の長さ 向に直交する段差部14が形成される。この 差部14は、樹脂製基板1に形成されている段 部5に対応するものである。なお、第1流路形 成用溝11の深さを第2流路形成用溝12の深さよ も深くすることで、第2流路形成用溝12の幅 向に亘って、第2流路形成用溝12の長さ方向 直交する段差部を形成しても良い。

 例えば図5に示すように、第1流路形成用 11の深さd1と、第2流路形成用溝12の深さd2と 間には、深さd2>深さd1の関係が成立し、深 さの差分δtが、段差部14の高さとなる。

 次に、電鋳マスター10の製造方法につい 説明する。まず、マスターブランクに対し Ni-Pめっき加工やCuめっき加工を施すことで マスターブランクの表面に金属層を形成す 。その後、金属層の上面にエッチング加工 施すことで、第1流路形成用溝11と第2流路形 用溝12とを形成する。こうして得られた電 マスター10は、樹脂製基板1の成形用金型の 体になる。第1流路形成用溝11が、樹脂製基 1の第1流路用溝2に対応し、第2流路形成用溝1 2が樹脂製基板1の第2流路用溝3に対応し、段 部14が樹脂製基板1の段差部5に対応する。な 、マスターブランクに金属層を形成しなく も良い。例えば、マスターブランクをアル 合金や無酸素銅などの材料で構成し、この スターブランクをエッチング加工すること 電鋳マスター10を作製しても良い。

 そして、電鋳マスター10に電鋳加工を施 ことで、電鋳加工体を作製し、その後、電 マスター10から電鋳加工体を離型させる。こ れにより、電鋳マスター10の流路形成用溝に 応した凸部を有する成形用金型を作製する とができる。

 電鋳マスター10によって作製された成形 金型を図6に示す。成形用金型20の一方の面 は、第1流路形成用溝11に対応する直線状の 1凸部21と、第2流路形成用溝12に対応する直 状の第2凸部22とが形成されている。第1凸部2 1の高さと第2凸部22の高さとが異なり、第1凸 21と第2凸部22とが交差する交差部の上面に 差部23が形成されている。この実施形態では 、第1凸部21の高さよりも第2凸部22の高さの方 が高い。第1凸部21の高さd1と、第2凸部22の高 d2との間には、高さd2>高さd1の関係が成立 し、高さの差分δtが、段差部23の高さとなる

 そして、成形用金型20を用いて樹脂を射 成形することで、第1流路用溝2と第2流路用 3と段差部5とが形成された樹脂製基板1を作 する。第1凸部21によって深さd1の第1流路用 2が形成され、第2凸部22によって深さd2の第2 路用溝3が形成される。また、第1凸部21と第 2凸部22とが交差する交差部に形成された段差 部23によって、第1流路用溝2と第2流路用溝3と が交差する交差部4に段差部5が形成される。

 そして、樹脂製基板1の転写性を評価する ときには、樹脂製基板1に形成された段差部5 形状を顕微鏡などの観察装置で観察し、段 部5の形状と成形用金型20に形成された段差 23の形状とを比較する。そして、段差部の 状の差異に基づいて、転写性を評価する。

 ここで、流路用溝の転写性について図7を 参照して説明する。図7は、この発明の実施 態に係る成形用金型の一部を拡大した断面 である。例えば、キャビティ形成用の平坦 溝が形成された金型と、この実施形態に係 成形用金型20とを用いて、射出成形によって 樹脂製基板1を作製する。平坦な溝を内側に て、成形用金型20と溝が形成された金型とを 対向して配置して接触させることで、成形用 金型20と溝が形成された金型との間にキャビ ィを形成する。そのキャビティに樹脂を充 することで、第1凸部21の形状と第2凸部22の 状とが転写された樹脂製基板1を作製する。

 例えば図7(a)に示すように、成形用金型20 よって形成されたキャビティに樹脂が十分 充填されている場合は、成形用金型20に形 された段差部23の形状が樹脂製基板1に良好 転写される。具体的には、段差部23の角部の 形状や壁部の形状が樹脂製基板1に転写され 、段差部23の形状に対応する形状を有する段 差部5が樹脂製基板1に形成される。そして、 微鏡などの観察装置によって段差部5を観察 した場合、段差部5の境界線が比較的濃い線 認識できる。これにより、検査者は転写が 好に行われたことを確認することができる

 一方、図7(b)に示すように、成形用金型20 よって形成されたキャビティに樹脂が十分 充填されていない場合は、成形用金型20に 成された段差部23の形状が樹脂製基板1に良 に転写されない。具体的には、段差部23の角 部の形状や壁部の形状が樹脂製基板1に良好 転写されず、樹脂製基板1に形成された段差 5の角部や壁部が曲線状になり、段差部23の 状に対応する形状が樹脂製基板1に形成され ない。そして、顕微鏡などの観察装置によっ て段差部5を観察した場合、段差部5の境界線 ぼやけて認識できる。これにより、検査者 転写が良好に行われていないことを確認す ことができる。

 以上のように、樹脂製基板1に形成された段 差部5の形状を観察することで、成形用金型20 に形成された凸部の形状が良好に樹脂製基板 1に転写されたか否かを評価することが可能 なる。これにより、流路用溝の形状を定量 に測定しなくても、簡便な方法によって転 性を評価することが可能となる。
(変形例)
 次に、上述した実施形態の変形例に係るマ クロチップについて図8と図9とを参照して 明する。図8は、変形例に係る樹脂製基板の 面図である。図9は、変形例に係る樹脂製基 板の断面図であり、図8のIX-IX断面図である。 この変形例では、深さが異なる2つの流路用 によってT字状の溝が形成された樹脂製基板 ついて説明する。

 図8に示すように、樹脂製基板1Aは板状の 板であり、樹脂製基板1Aの一方の表面には 直線状の第1流路用溝2Aと直線状の第2流路用 3Aとが形成されている。この変形例では、1 として、第1流路用溝2Aと第2流路用溝3Aとが 交して樹脂製基板1Aの表面に形成されてい 。第2流路用溝3Aは、第1流路用溝2Aの途中ま 形成されている。これにより、第1流路用溝2 Aと第2流路用溝3AとによってT字状の溝が構成 れる。第1流路用溝2Aの深さよりも第2流路用 溝3Aの深さの方が深いため、第1流路用溝2Aと 2流路用溝3Aとが交差する交差部4Aの底面に 差部5Aが形成されている。例えば図9に示す うに、第1流路用溝2Aの深さを深さd1とし、第 2流路用溝3Aの深さを深さd2とする。第1流路用 溝2Aの深さよりも第2流路用溝3Aの深さの方が いため、深さd2>深さd1の関係が成立し、 さの差分δtが、段差部5Aの高さとなる。

 そして、第1流路用溝2Aと第2流路用溝3Aと 形成されている面を内側にして、樹脂製基 1Aと平板状の樹脂製基板とを接合すること マイクロチップを製造する。これにより、 1流路用溝2Aと第2流路用溝3Aとによって微細 路が形成される。

 なお、樹脂製基板1Aの寸法は、上述した 施形態に係る樹脂製基板1の寸法と同じであ 、第1流路用溝2A及び第2流路用溝3Aの幅及び さは、上述した実施形態に係る樹脂製基板1 の流路用溝の幅及び深さと同じである。

 上述した実施形態と同様に、樹脂製基板1 Aは、成形用金型を用いて射出成形法などに って作製される。成形用金型には、第1流路 溝2Aに対応する凸部と第2流路用溝3Aに対応 る凸部とが形成されており、成形用金型の 部の形状が樹脂に転写されることで、第1流 用溝2Aと第2流路用溝3Aとを有する樹脂製基 1Aが作製される。さらに、成形用金型の凸部 の上面であって、第1流路用溝2Aと第2流路用 3Aとが交差する交差部4Aに対応する位置に、 差部を設ける。これにより、成形用金型の 差が樹脂に転写され、第1流路用溝2Aと第2流 路用溝3Aとが交差する交差部4Aの底面に段差 5Aが形成される。この段差部5Aの形状を観察 ることで、第1流路用溝2A及び第2流路用溝3A 転写性を評価することができる。

 次に、具体的な実施例について説明する

 この実施例では、上記の変形例に係る樹 製基板1Aを作製した。まず、樹脂製基板1Aを 作製するための成形用金型を作製した。具体 的には、第1流路用溝2Aと第2流路用溝3Aとに対 応する凸部を有する成形用金型を作製した。 そして、その成形用金型を用いた射出成形機 で透明樹脂材料のPMMAを成形することで、30mm で厚さが1mmの板状部材の表面に、第1流路用 溝2Aと第2流路用溝3Aとが形成された樹脂製基 を作製した。溝の寸法を以下に示す。

 第1流路用溝2Aの深さd1=26.5[μm]
 第2流路用溝3Aの深さd2=26.7[μm]
 段差部5Aの深さδt=0.18[μm]
 第1流路用溝2Aの幅=40.3[μm]
(評価)
 射出成形機で透明樹脂材料のPMMAを2つの異 る成形条件によって成形することで、2枚の 脂製基板1Aを作製し、それぞれの樹脂製基 1Aにおける転写性の検査を行った。段差部5A 外観を倍率400倍程度の汎用的な光学顕微鏡 よって観察し、樹脂製基板1Aにおける段差 5Aの形状の差異を確認することができた。一 方の樹脂製基板1Aにおいては段差部5Aが太く 察され、他方の樹脂製基板1Aにおいては段差 部5Aが細く観察された。

 さらに、上記の2つの樹脂製基板1Aを形状 定装置によって形状を測定し、成形の転写 を確認した。段差部5Aが太く観察された樹 製基板1Aの形状は、成形用金型の形状との乖 離が大きく、十分な成形転写が得られていな いことが確認された。一方、段差部5Aが細く 察された樹脂製基板1Aの形状は、成形用金 の形状との乖離が小さく、十分な成形転写 得られていることが確認された。以上によ 、光学顕微鏡による観察像と成形転写性と 相関が確認された。

 なお、上述した実施例で示した樹脂製基 の材料や寸法は本発明の効果を確認するた のものであり、この発明がこれらに限定さ るものではない。例えば、上述した実施形 で挙げた樹脂を用いた場合も、段差部を設 ることで、成形における転写性を評価する とができる。