JP2006130599A - マイクロ流路デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】 マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスを実現する。
【解決手段】 流体が流路に流されて反応物を生成するマイクロ流路デバイスにおいて、
前記流路に設けられ前記流体の温度を測定する測定手段を具備したことを特徴とするマイクロ流路デバイスである。
【選択図】 図１
【解決手段】 流体が流路に流されて反応物を生成するマイクロ流路デバイスにおいて、
前記流路に設けられ前記流体の温度を測定する測定手段を具備したことを特徴とするマイクロ流路デバイスである。
【選択図】 図１
Description
本発明は、マイクロ流路デバイスに関するものである。
更に,詳述すれば、マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスに関するものである。
更に,詳述すれば、マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスに関するものである。
マイクロ流路デバイスに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
特開２００３−２８５２９８号公報
図７は、従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
微量な液体を流して分離や分析を行うマイクロ流路デバイスの構成例を示したものである。
基板部１０１、光硬化性樹脂１０２、光透過性のあるカバー板１０３の順の３層で構成されている。
この流路デバイスは、基板部１０１とカバー基板１０３の間に未硬化の光硬化性樹脂を充填したのちに、光硬化反応によって流路パターン１０４の周辺部を硬化させることによって、流路パターン１０４が形成されて、マイクロ流路デバイスが一体に構成されている。
微量な液体を流して分離や分析を行うマイクロ流路デバイスの構成例を示したものである。
基板部１０１、光硬化性樹脂１０２、光透過性のあるカバー板１０３の順の３層で構成されている。
この流路デバイスは、基板部１０１とカバー基板１０３の間に未硬化の光硬化性樹脂を充填したのちに、光硬化反応によって流路パターン１０４の周辺部を硬化させることによって、流路パターン１０４が形成されて、マイクロ流路デバイスが一体に構成されている。
ここで、基板部１０１に光透過性の材料を用いた場合には、送液側の注入口１０５，１０５’から試料液と反応液を外部ポンプによって流すことで、混合部１０６で反応によって生じた変化を吸光度変化として検出することができ、これをもとに微量な試料液体中の目的物質の濃度を知ることができる。
なお、混合液は廃液口１０７から排出される。
なお、混合液は廃液口１０７から排出される。
しかしながら、このような装置においては、マイクロ流路内の温度を測定することは出来ない。
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスを提供することを目的とする。
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のマイクロ流路デバイスにおいては、
流体が流路に流されて反応物を生成するマイクロ流路デバイスにおいて、
前記流路に設けられ前記流体の温度を測定する測定手段を具備したことを特徴とする。
流体が流路に流されて反応物を生成するマイクロ流路デバイスにおいて、
前記流路に設けられ前記流体の温度を測定する測定手段を具備したことを特徴とする。
本発明の請求項２においては、請求項１記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記測定手段は、熱電対が使用されたことを特徴とする。
前記測定手段は、熱電対が使用されたことを特徴とする。
本発明の請求項３においては、請求項１又は請求項２記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記熱電対を保護する保護膜を有することを特徴とする。
前記熱電対を保護する保護膜を有することを特徴とする。
本発明の請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記保護膜は、シリコン酸化膜が使用されたことを特徴とする。
前記保護膜は、シリコン酸化膜が使用されたことを特徴とする。
本発明の請求項５においては、請求項１記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記保護膜は、ポリイミドが使用されたことを特徴とする。
前記保護膜は、ポリイミドが使用されたことを特徴とする。
本発明の請求項６においては、請求項１記載のマイクロ流路デバイスにおいて、
前記保護膜は、フォトレジストが使用されたことを特徴とする。
前記保護膜は、フォトレジストが使用されたことを特徴とする。
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスを容易に実現することができる。
マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスを容易に実現することができる。
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
測定手段は、熱電対が使用されたので、点に対する測定が容易であり、マイクロ測定に適し、温度測定の精度が向上出来るマイクロ流路デバイスが得られる。
測定手段は、熱電対が使用されたので、点に対する測定が容易であり、マイクロ測定に適し、温度測定の精度が向上出来るマイクロ流路デバイスが得られる。
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
熱電対を保護する保護膜を有するので、熱電対の耐久性が向上されたマイクロ流路デバイスが得られる。
熱電対を保護する保護膜を有するので、熱電対の耐久性が向上されたマイクロ流路デバイスが得られる。
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
保護膜は、シリコン酸化膜が使用されたので、シリコン酸化膜は耐久性、耐食性が高く、耐久性、耐食性が高いるマイクロ流路デバイスが得られる。
保護膜は、シリコン酸化膜が使用されたので、シリコン酸化膜は耐久性、耐食性が高く、耐久性、耐食性が高いるマイクロ流路デバイスが得られる。
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
保護膜は、ポリイミドが使用されたので、ポリイミドは安価な割に耐久性が高く、安価で耐久性が高いマイクロ流路デバイスが得られる。
保護膜は、ポリイミドが使用されたので、ポリイミドは安価な割に耐久性が高く、安価で耐久性が高いマイクロ流路デバイスが得られる。
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
保護膜は、フォトレジストが使用されたので、フォトレジストは半導体プロセスで多用されており、、安価なマイクロ流路デバイスが得られる。
保護膜は、フォトレジストが使用されたので、フォトレジストは半導体プロセスで多用されており、、安価なマイクロ流路デバイスが得られる。
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の平面図、図３は図２のＡ―Ａ断面図である。
なお、図２において、熱電対１と流路２とは、分かり易くするために、点線でなく実線で示されている。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の平面図、図３は図２のＡ―Ａ断面図である。
なお、図２において、熱電対１と流路２とは、分かり易くするために、点線でなく実線で示されている。
図において、
測定手段１は流路２に設けられ、流体ＦＬの温度を測定する。
この場合は、測定手段１は、絶縁性基板３上に電極１１と電極１２とが形成されて、熱電対が構成される。電極１１と電極１２としては、たとえばクロメル、アルメルなどの熱電対となる金属材料が選択されている。電極１１と電極１２の成膜手段としてはたとえばスパッタや蒸着が採用される。
絶縁性基板３は、例えば、ガラス基板が使用されている。
測定手段１は流路２に設けられ、流体ＦＬの温度を測定する。
この場合は、測定手段１は、絶縁性基板３上に電極１１と電極１２とが形成されて、熱電対が構成される。電極１１と電極１２としては、たとえばクロメル、アルメルなどの熱電対となる金属材料が選択されている。電極１１と電極１２の成膜手段としてはたとえばスパッタや蒸着が採用される。
絶縁性基板３は、例えば、ガラス基板が使用されている。
電極４と電極５とが、それぞれ電極１１と電極１２の一端に接続されている。電極４と電極５はワイアボンディングをするためのパッドとなる。
この場合は、ワイアボンディングに適した金属材料、たとえば金やアルミニウムが使用される。
この場合は、ワイアボンディングに適した金属材料、たとえば金やアルミニウムが使用される。
電極１１と電極１２の上に流路形成用膜６が設けられている。
流路形成用膜６は、例えば、フォトレジストや低融点ガラスが使用されている。
絶縁性基板７は、接着層８を介して流路形成用膜６に接着されている。
絶縁性基板７は、例えば、ガラス基板が使用されている。
流路形成用膜６は、例えば、フォトレジストや低融点ガラスが使用されている。
絶縁性基板７は、接着層８を介して流路形成用膜６に接着されている。
絶縁性基板７は、例えば、ガラス基板が使用されている。
接着層８は、例えば、接着剤、フォトレジストが使用されている。
絶縁性基板１と流路形成用膜６と絶縁性基板７とにより流路２が構成されている。
絶縁性基板７には、流路１に連通する流入穴７１と流出穴７２とが設けられている。
絶縁性基板１と流路形成用膜６と絶縁性基板７とにより流路２が構成されている。
絶縁性基板７には、流路１に連通する流入穴７１と流出穴７２とが設けられている。
以上の構成において、本発明装置は、以下の如くして作製する。
絶縁性基板１上に電極１１を成膜してパターニングを行い、その上に電極１２を成膜してパターニングを行う。電極１１、電極１２としては、たとえばクロメル、アルメルなどの熱電対となる金属材料を選択する。成膜手段としては、たとえばスパッタや蒸着が採用される。
絶縁性基板１上に電極１１を成膜してパターニングを行い、その上に電極１２を成膜してパターニングを行う。電極１１、電極１２としては、たとえばクロメル、アルメルなどの熱電対となる金属材料を選択する。成膜手段としては、たとえばスパッタや蒸着が採用される。
絶縁性基板３は、例えば、ガラス基板が使用されている。
電極４や電極５となる電極膜を成膜しパターニングを行う。
電極１１と電極１２の上に流路形成用膜６が設けられる。
流路形成用膜６を成膜後に、流路２となる形状にパターニングする。流路形成用膜６としてはたとえばフォトレジストや低融点ガラスが使用される。
電極４や電極５となる電極膜を成膜しパターニングを行う。
電極１１と電極１２の上に流路形成用膜６が設けられる。
流路形成用膜６を成膜後に、流路２となる形状にパターニングする。流路形成用膜６としてはたとえばフォトレジストや低融点ガラスが使用される。
絶縁性基板７には、流入穴７１と流出穴７２とが開けられ、基板７表面に接着層６が形成される。
絶縁性基板１と絶縁性基板５を、接着層６によって貼り合わせることにより完成する。
絶縁性基板１と絶縁性基板５を、接着層６によって貼り合わせることにより完成する。
以上の構成において、以下の動作が行われる。
流入穴７１から流路２流体が流入され、流出穴７２から流体が流出される。
流路２内には電極１１と電極１２の接合部があり、熱電対１となっている。
熱電対１は、流路２内の所望の場所に複数個形成することができる。
流入穴７１から流路２流体が流入され、流出穴７２から流体が流出される。
流路２内には電極１１と電極１２の接合部があり、熱電対１となっている。
熱電対１は、流路２内の所望の場所に複数個形成することができる。
熱電対１により流体の温度が測定出来る。
なお、電極４と電極５は、図のように近接して形成することにより、できるだけ温度差を小さくし、電極４と電極１１、電極５と電極１２で形成される寄生的な熱電対に発生する熱起電力の影響が小さくなるようにされている。
なお、電極４と電極５は、図のように近接して形成することにより、できるだけ温度差を小さくし、電極４と電極１１、電極５と電極１２で形成される寄生的な熱電対に発生する熱起電力の影響が小さくなるようにされている。
この結果、
マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスを容易に実現することができる。
測定手段１は、熱電対が使用されたので、点に対する測定が容易であり、マイクロ測定に適し、温度測定の精度が向上出来るマイクロ流路デバイスが得られる。
マイクロ流路内の温度を測定する機能を有するマイクロ流路デバイスを容易に実現することができる。
測定手段１は、熱電対が使用されたので、点に対する測定が容易であり、マイクロ測定に適し、温度測定の精度が向上出来るマイクロ流路デバイスが得られる。
図４は本発明の他の実施例の要部構成説明図、図５は図４の平面図、図６は図2のＢ−Ｂ断面図である。
なお、図５において、熱電対１と流路２とは、分かり易くするために、点線でなく実線で示されている。
なお、図５において、熱電対１と流路２とは、分かり易くするために、点線でなく実線で示されている。
本実施例においては、熱電対１を保護する保護膜２１を有する。
この場合は、保護膜２１は、シリコン酸化膜が使用されている。
なお、保護膜２１は、ポリイミド、あるいはフォトレジストが使用されている。
この場合は、保護膜２１は、シリコン酸化膜が使用されている。
なお、保護膜２１は、ポリイミド、あるいはフォトレジストが使用されている。
この結果、熱電対１を保護する保護膜２１を有するので、熱電対１の耐久性が向上されたマイクロ流路デバイスが得られる。
また、保護膜２１は、シリコン酸化膜が使用されたので、シリコン酸化膜は耐久性、耐食性が高く、耐久性、耐食性が高いるマイクロ流路デバイスが得られる。
また、保護膜２１は、シリコン酸化膜が使用されたので、シリコン酸化膜は耐久性、耐食性が高く、耐久性、耐食性が高いるマイクロ流路デバイスが得られる。
保護膜２１に、ポリイミドが使用されれば、ポリイミドは安価な割に耐久性が高く、安価で耐久性が高いマイクロ流路デバイスが得られる。
保護膜２１に、フォトレジストが使用されれば、フォトレジストは半導体プロセスで多用されており、安価なマイクロ流路デバイスが得られる。
保護膜２１に、フォトレジストが使用されれば、フォトレジストは半導体プロセスで多用されており、安価なマイクロ流路デバイスが得られる。
なお、絶縁性基板１，７は、絶縁基板１，７そのものだけでなく、表面に絶縁膜を成膜した普通の基板でも良い，要するに、実質的に絶縁基板であれば良い。
なお、前述の実施例においては、絶縁性基板７は、接着層８を介して流路形成用膜６に接着されていると説明したが、これに限ることはなく、絶縁性基板７自体、あるいは流路形成用膜６自体が接着性を持っている場合は、接着層８は不要である。例えば、絶縁性基板７として、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などのようにそれ自体が接着性を持つ場合、あるいは流路形成用膜６として低融点ガラスが使用された場合である。
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
１ 測定手段
１１ 電極
１２ 電極
２ 流路
３ 絶縁性基板
４ 電極
５ 電極
６ 流路形成用膜
７ 絶縁性基板
７１ 流入穴
７２ 流出穴
８ 接着層
２１ 保護膜
１１ 電極
１２ 電極
２ 流路
３ 絶縁性基板
４ 電極
５ 電極
６ 流路形成用膜
７ 絶縁性基板
７１ 流入穴
７２ 流出穴
８ 接着層
２１ 保護膜
Claims (6)
- 流体が流路に流されて反応物を生成するマイクロ流路デバイスにおいて、
前記流路に設けられ前記流体の温度を測定する測定手段
を具備したことを特徴とするマイクロ流路デバイス。 - 前記測定手段は、熱電対が使用されたこと
を特徴とする請求項１記載のマイクロ流路デバイス。 - 前記熱電対を保護する保護膜を有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載のマイクロ流路デバイス。 - 前記保護膜は、シリコン酸化膜が使用されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のマイクロ流路デバイス。 - 前記保護膜は、ポリイミドが使用されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のマイクロ流路デバイス。 - 前記保護膜は、フォトレジストが使用されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のマイクロ流路デバイス。
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|---|---|---|---|
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2004
- 2004-11-05 JP JP2004321845A patent/JP2006130599A/ja active Pending
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| WO2017130965A1 (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 株式会社Ihi | 反応装置 |
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