[发明专利]基于光照射的树脂粘接方法及树脂部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于光(紫外光)照射的树脂粘接方法及利用了该方法的 树脂物品例如微芯片的制造方法。

背景技术

作为树脂的粘接方法，通常有基于热融敷的粘接、或基于有机溶剂或 粘接剂的涂敷的粘接。基于热融敷的粘接通常以树脂的玻化温度以上的温 度进行。

另一方面，典型地具有一对基板对置粘接的构造，并在至少一个上述 基板的表面形成有微细流路的微芯片正备受瞩目。微芯片有时也被称为微 流体器件。

微芯片中，通过在被称作微通道的流路中设置配置有试剂的反应区域 等具有各种功能的区域，可以构成适用于各种用途的芯片。作为微芯片的 用途，代表性的有基因分析、临床诊断、药物筛选等化学、生物学、药学、 医学、兽学等领域中的分析，或化合物的合成、环境计测等。当在这些用 途中使用了微芯片时，与例如在同样的用途中利用了适用的现有分析装置 的情况相比，由于(1)可以降低分析所需要的采样及试剂的量、(2)可 以缩短分析时间、(3)能够实现芯片的一次性使用，所以，可以得到在 医疗领域等中能够提高安全性及测定精度等效果。

以往，由于制造容易、且还能够实现光学性的检测，所以在微芯片中 主要使用了玻璃基板。但是，由玻璃基板构成的微芯片因来自外部的冲击 而容易破损，而且在输送时、废弃时等存在重量的问题。鉴于此，正在开 发一种使用了轻量同时与玻璃基板相比不易破损、且廉价的树脂基板的微 芯片。

在使用了树脂基板的微芯片中树脂基板彼此的粘接方法就变得重要。

在树脂基板彼此的粘接中，可以应用一般的树脂粘接方法，例如热融 敷。不过，由于基于热融敷的粘接通常以树脂的玻化温度以上的温度进行， 所以，粘接时基板会变形，有时会失去作为微芯片的功能。另外，由于基 板变形的影响在流路宽度细的情况或流路模式复杂的情况下更显著，所 以，难以通过基于热融敷的粘接实现微芯片的高功能化。

树脂基板的变形可以通过以更低温度的粘接来抑制。作为这样的粘接 方法，特开2005-80569号公报(文献1)公开了一种对在表面具有微细 流路的基板中的不存在流路的部分涂敷了有机溶剂后，将该基板与具有平 坦面的基板重合融敷的微芯片接合方法。

特开2005-257283号公报(文献2)公开了一种使聚二甲基硅氧烷 (PDMS)基板、与由PDMS以外的材料构成的树脂基板(对置基板)粘 接的微芯片的制造方法。在该制造方法中，准备在表面形成了微细流路的 PDMS基板、和在表面形成了氧化硅膜的对置基板，在对两方基板的粘贴 面进行了改质处理后，借助上述氧化硅膜将基板之间粘接起来。作为贴合 面的改质处理，例示了氧等离子处理，更具体地例示了在氧气环境下照射 准分子紫外线的氧等离子处理(例如文献2的段落编号[0017])。

另外，虽然与微芯片的制造方法没有直接关系，但在特开2005- 171164号公报(文献3)及特开2004-43662号公报(文献4)中公开了 下述方法：对聚烯烃系树脂的表面照射光使该表面活化(在文献3中一并 使用了具有光聚合性的表面改质用树脂)，并对活化后的该表面涂敷热金 属粘接剂或紫外线固化型树脂等树脂组成物，借助该组成物来粘接树脂。

在文献1的方法中，如果有机溶剂进入到流路，则由于构成基板的树 脂会被侵蚀、发生变性等，从而成为流路阻塞、微芯片发生特性劣化等的 原因，所以，以避开流路的方式涂敷了有机溶剂。但是，这样的有机溶剂 的涂敷工序，除了成为使微芯片的生产率降低的主要原因之外，在以高功 能化等为目的使流路宽度狭小化、流路模式复杂化的微芯片的制造中，因 其狭小化、复杂化的程度而难以对应。

在文献2的方法中，由于不使用有机溶剂及粘接剂，所以与文献1的 方法相比，难以发生流路的闭塞、微芯片的特性劣化等。但文献2的方法 始终只是在与含有Si-O键且与氧化硅膜具有强的亲和性的作为硅酮树脂 的PDMS基板的粘接所采用的方法，无法实现PDMS基板以外的树脂基 板彼此的粘接。

在文献3、4的方法中需要向基板表面涂敷树脂组成物，由于会发生 流路的闭塞等，所以，难以将该方法直接应用到微芯片的制造方法中。与 文献1同样，虽然也可以考虑避开流路地涂敷树脂组成物，但如上所述， 这样的涂敷工序除了成为降低微芯片生产率的主要原因之外，还难以应对 流路宽度的狭小化与流路模式的复杂化。