JP4326971B2 - Micromixer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、流体混合機構を備えたマイクロミキサーおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a micromixer provided with a fluid mixing mechanism and a manufacturing method thereof.
近年、半導体微細加工技術の応用により、化学分析装置、生化学分析装置等の小型化を目的としたμ−TAS(μ−Total Analysis System)が注目され、遺伝子分析チップ、化学合成チップ、生化学合成チップ、環境分析チップ等への応用が期待されている。これらの小型化が実現すると、従来の分析装置と比較して試料、試薬、廃液等の少量化、測定時間の短縮、システム全体の消費電力の低減、低コスト化、携帯性等の有益性が期待されることから、多種多様な研究が行われている。 In recent years, due to the application of semiconductor microfabrication technology, μ-TAS (μ-Total Analysis System) aimed at miniaturization of chemical analyzers, biochemical analyzers, etc. has attracted attention, gene analysis chips, chemical synthesis chips, biochemistry Application to synthetic chips, environmental analysis chips, etc. is expected. When these miniaturizations are realized, the benefits of reducing the amount of samples, reagents, waste liquid, etc., shortening measurement time, reducing power consumption of the entire system, reducing costs, and portability compared to conventional analyzers. A wide variety of research has been conducted because of expectations.
これらの分析システムの一構成要素として、微小領域で混合を行うためのマイクロミキサーがある。このマイクロミキサーは、多孔フィルターを用いたミキサー、多層ミキサー等の多種多様なマイクロミキサーが報告されている。その1つとして、流体のらせん流れを利用したカオス混合によって混合を行うマイクロミキサーがある。 One component of these analysis systems is a micromixer for mixing in a micro area. As this micromixer, a wide variety of micromixers such as a mixer using a porous filter and a multilayer mixer have been reported. One of them is a micromixer that performs mixing by chaotic mixing using a spiral flow of fluid.
微細流路(マイクロチャネル)内では、チャネルの代表寸法、流速が共に小さいことから、レイノルズ数が200以下程度である事例が多い。レイノルズ数が小さい場合、マイクロチャネル内において乱流が起こりにくくなり、層流が支配的となる。したがって、流体の混合は、流体同士の接触界面による拡散混合が主流となる。 In a fine channel (microchannel), since the representative dimension and flow velocity of the channel are both small, the Reynolds number is often about 200 or less. When the Reynolds number is small, turbulence hardly occurs in the microchannel, and laminar flow becomes dominant. Therefore, the mixing of fluids is mainly diffusion mixing at the contact interface between fluids.
この拡散効率を向上させるためには、流体同士の接触界面面積を増加させることが考えられる。この場合、らせん流れによるカオス混合を利用すると、流体の回転数と共に流体同士の接触界面面積が増加し、かつ、流体の層厚が減少する。したがって、流体の混合効率は、回転の進展に伴い指数関数的に向上すると考えられる。 In order to improve the diffusion efficiency, it is conceivable to increase the contact interface area between fluids. In this case, when chaotic mixing by spiral flow is used, the contact interface area between the fluids increases with the number of rotations of the fluid, and the layer thickness of the fluid decreases. Therefore, the mixing efficiency of the fluid is considered to increase exponentially with the progress of rotation.
例えば、非特許文献1には、長方形断面の流路においてその流壁の一面に溝を有するマイクロミキサーが開示されている。また、非特許文献2には、長方形断面の流路においてその流壁の二面に溝を有するマイクロミキサーが開示されている。
For example, Non-Patent
しかしながら、これらのマイクロミキサーは、回転効率が低く混合までに要する流路長が大きくなることから、微細化には適していない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、混合までに要する距離の短縮化を行うことができるマイクロミキサーおよびその製造方法を提供することを主目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a micromixer capable of shortening the distance required for mixing and a method for manufacturing the micromixer.
上記目的を達成するために、本発明は、流体が流入する複数の流体入口と、前記複数の流体入口から流入する前記流体が流動して攪拌される断面略四辺形の混合流路と、前記混合流路を流動する前記流体が流出する流体出口とを有し、前記混合流路の4面の少なくとも3面に凹凸部が形成され、前記少なくとも3面に形成された凹凸部は、前記流体の流動方向に対して、らせん状に配置されていることを特徴とするマイクロミキサーを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of fluid inlets into which a fluid flows, a mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and is stirred, A fluid outlet from which the fluid flowing through the mixing channel flows out, and at least three of the four surfaces of the mixing channel are formed with irregularities, and the irregularities formed on the at least three surfaces are The micromixer is characterized in that the micromixer is arranged in a spiral shape with respect to the flow direction .
本発明においては、混合流路が有する断面略四辺形の4つの面のうちの少なくとも3つの面に凹凸部が形成されているので、流体同士の混合効率が向上する。その結果、流路の長さを短縮化することができることから、マイクロミキサーの小型化を図ることが可能となる。 In the present invention, since the concavo-convex portions are formed on at least three of the four surfaces having a substantially quadrangular cross section of the mixing channel, the mixing efficiency of the fluids is improved. As a result, since the length of the flow path can be shortened, the micromixer can be miniaturized.
この場合、前記混合流路の4面全面に前記凹凸部が形成されていることが好ましい。より混合効率が向上するからである。 In this case, it is preferable that the uneven portion is formed on four sides over the entire surface of the mixing channel. This is because the mixing efficiency is further improved.
また、本発明においては、流体が流入する複数の流体入口と、前記複数の流体入口から流入する前記流体が流動して攪拌される断面略四辺形の混合流路と、前記混合流路を流動する前記流体が流出する流体出口とを有し、前記混合流路の4面の少なくとも3面に凹凸部が形成され、前記少なくとも3面に形成された凹凸部は、前記流体の流動方向に対して、らせん状に配置されているマイクロミキサーの製造方法であって、
少なくとも一方の面に、前記混合流路の側面の凹凸部に対応するパターンが形成された第1遮光層が設けられた透明基板の、前記第1遮光層上に感光性レジストを塗布する塗布工程と、
前記透明基板の第1遮光層が形成された表面の反対側の表面側から前記透明基板に対して特定の傾斜角度で斜め露光することにより前記感光性レジストを特定の傾斜角度で感光させ、前記混合流路の側面の凹凸部に対応する部分を感光させる第1露光工程と、
前記感光性レジストの表面にフォトマスクを介して露光することにより、前記混合流路に対応する部分を感光させる第2露光工程と、
前記感光性レジストを現像することにより、前記混合流路部分の鋳型を得る現像工程と、
前記鋳型を用いて、マイクロミキサーの混合流路を形成する混合流路形成工程と
を有することを特徴とするマイクロミキサーの製造方法を提供する。
In the present invention, a plurality of fluid inlets into which fluid flows, a mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and is stirred, and flows through the mixing channel. A fluid outlet from which the fluid flows out , and at least three of the four surfaces of the mixing channel are provided with irregularities, and the irregularities formed on the at least three surfaces are in the direction of fluid flow. A method of manufacturing a micromixer arranged in a spiral ,
Application process of applying a photosensitive resist on the first light-shielding layer of a transparent substrate provided with a first light-shielding layer having a pattern corresponding to the uneven portion on the side surface of the mixing channel on at least one surface When,
The photosensitive resist is exposed at a specific tilt angle by obliquely exposing the transparent substrate at a specific tilt angle from the surface side opposite to the surface on which the first light-shielding layer of the transparent substrate is formed, A first exposure step of exposing a portion corresponding to the uneven portion on the side surface of the mixing channel ;
A second exposure step of exposing a portion corresponding to the mixed flow path by exposing the surface of the photosensitive resist through a photomask;
A development step of developing the photosensitive resist to obtain a mold of the mixing channel portion;
And a mixing channel forming step of forming a mixing channel of the micromixer using the mold. A method of manufacturing a micromixer is provided.
本発明においては、上述したような製造方法であることから、混合流路の側面に凹凸部を形成することが可能となり、混合効率の極めて良好なマイクロミキサーを製造することができる。なお、混合流路は、溝部上に蓋部が形成されてなるものであり、ここでいう混合流路の側面とは、前記溝部の側面に該当する面を意味するものである。 In the present invention, since the manufacturing method is as described above, it is possible to form an uneven portion on the side surface of the mixing channel, and it is possible to manufacture a micromixer with extremely good mixing efficiency. The mixing channel has a lid formed on the groove, and the side surface of the mixing channel here means a surface corresponding to the side of the groove.
この発明においては、前記透明基板の第1遮光層が形成された表面と反対側の表面に、第2遮光層が形成されており、前記第1露光工程において、前記第2遮光層を介して斜め露光することが好ましい。このようにして斜め露光を行うことにより、効率的に側面の凹凸部を形成することができるからである。 In this invention, the 2nd light shielding layer is formed in the surface on the opposite side to the surface in which the 1st light shielding layer of the said transparent substrate was formed, In the said 1st exposure process, via the said 2nd light shielding layer, It is preferable to perform oblique exposure. This is because the uneven portions on the side surfaces can be efficiently formed by performing oblique exposure in this way.
本発明はまた、流体が流入する複数の流体入口と、前記複数の流体入口から流入する前記流体が流動して攪拌される断面略四辺形の混合流路と、前記混合流路を流動する前記流体が流出する流体出口とを有し、前記混合流路の4面の少なくとも3面に凹凸部が形成され、前記少なくとも3面に形成された凹凸部は、前記流体の流動方向に対して、らせん状に配置されているマイクロミキサーの製造方法であって、
基板の表面に形成されたレジストパターンを介してエッチングすることにより、前記混合流路となる溝部を形成する溝部形成工程と、
前記基板の溝部が形成されている側の表面に感光性レジストを塗布する塗布工程と、
前記レジスト表面側から、特定の傾斜角度で斜め露光することにより前記感光性レジストを特定の傾斜角度で感光させ、前記混合流路の側面の凹凸部に対応する部分を感光させる露光工程と、
前記感光性レジストを現像する現像工程と
を有することを特徴とするマイクロミキサーの製造方法を提供する。
The present invention also includes a plurality of fluid inlets through which fluid flows, a mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and agitated, and the fluid flowing through the mixing channel. A fluid outlet from which the fluid flows out , and at least three of the four surfaces of the mixing channel are provided with irregularities, and the irregularities formed on the at least three surfaces are in the flow direction of the fluid, A method of manufacturing a micromixer arranged in a spiral ,
A groove forming step for forming a groove serving as the mixed flow path by etching through a resist pattern formed on the surface of the substrate;
A coating step of coating a photosensitive resist on the surface of the substrate where the groove is formed;
From the resist surface side, an exposure process in which the photosensitive resist is exposed at a specific tilt angle by oblique exposure at a specific tilt angle, and a portion corresponding to the concavo-convex portion on the side surface of the mixing channel is exposed, and
And a developing step for developing the photosensitive resist. A method for producing a micromixer is provided.
本発明においても同様に、混合効率の良好なマイクロミキサーを得ることができると同時に、例えば基板材料が鋳型を用いた形成方法に不向きな材料である場合であっても、混合流路の側面に凹凸部を形成することが可能となり、材料選択の幅を広げることができる。 Similarly, in the present invention, a micromixer with good mixing efficiency can be obtained, and at the same time, even when the substrate material is not suitable for a forming method using a mold, for example, on the side surface of the mixing channel. An uneven portion can be formed, and the range of material selection can be expanded.
上記発明においては、前記現像工程後に前記感光性レジスト上からエッチングを行う第2のエッチング工程と、前記感光性レジストを剥離する剥離工程とをさらに有するものであってもよい。これにより単一の材料により混合流路を形成することができるという利点を有する。 In the said invention, you may further have the 2nd etching process of etching from the said photosensitive resist after the said image development process, and the peeling process of peeling the said photosensitive resist. This has the advantage that the mixing channel can be formed from a single material.
本発明においては、複数の溝により流体の回転が生じる。したがって、流体同士の混合効率が向上する。その結果、流路の長さを短縮化することができることから、マイクロミキサーの小型化を図ることが可能である。 In the present invention, fluid rotation is caused by the plurality of grooves. Therefore, the mixing efficiency between fluids is improved. As a result, since the length of the flow path can be shortened, the micromixer can be downsized.
以下、本発明のマイクロミキサーおよびその製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the micromixer of the present invention and the production method thereof will be described in detail.
A.マイクロミキサー
まず、本発明のマイクロミキサーについて説明する。
A. Micromixer First, the micromixer of the present invention will be described.
本発明のマイクロミキサーは、流体が流入する複数の流体入口と、前記複数の流体入口から流入する前記流体が流動して攪拌される断面略四辺形の混合流路と、前記混合流路を流動する前記流体が流出する流体出口とを有し、前記混合流路の4面の少なくとも3面に凹凸部が形成されていることを特徴とするものである。 The micromixer of the present invention includes a plurality of fluid inlets into which fluid flows, a mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and is stirred, and flows through the mixing channel. And a fluid outlet through which the fluid flows out, and at least three of the four surfaces of the mixing channel are formed with uneven portions.
本発明のマイクロミキサーについて図面を用いて説明する。図1は、本発明のマイクロミキサーの一例を示す概略平面図である。図1に示すように、本発明のマイクロミキサー10は、複数の流体入口11、混合流路12および流体出口13を有するマイクロチャネル構造体である。複数の流体入口11から流入する流体は、混合流路12において混合され、流体出口13から流出する。
The micromixer of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the micromixer of the present invention. As shown in FIG. 1, the
なお、本発明のマイクロミキサーは、図1の形態に限られず、通常マイクロミキサーとして用いられる形態を有するものであれば特に限定されるものではない。 The micromixer of the present invention is not limited to the form shown in FIG. 1 and is not particularly limited as long as it has a form normally used as a micromixer.
次に、混合流路12の内部の構造について説明する。図2は、図1の混合流路12の内部構造を示す概略斜視図である。図2に示すように、混合流路12の内部は、断面略四辺形状を有する流路14からなる。流路14の底面および両側面には、複数の凹凸部15が設けられている。なお、図2の溝部を密封するように蓋部が設けられて流路14が形成されているが、この図では蓋部については省略する。
Next, the internal structure of the
複数の凹凸部15は、流路14の一側面においては流路14の上面側から底面側にかけて流体の流動方向に傾斜し、流路14の底面においては流路14の一側面側から他側面側にかけて流体の流動方向に傾斜し、流路14の他側面においては流路14の底面側から上面側にかけて流体の流動方向に傾斜する。この場合、図面には記載されていないが、蓋部にも同様の凹凸部が形成されていることが好ましい。
The plurality of concavo-
この場合、複数の流体流入路11から流入する流体は、複数の凹凸部15に沿ってらせんを描きながら流路14を流動する。らせんを描く回転数が増加すれば、流体同士の接触界面面積が増加し、各流体の層厚が減少することになる。したがって、流体同士の混合効率が向上する。その結果、混合流路12の長さを短縮化することができることから、マイクロミキサーの小型化を図ることが可能である。なお、この場合、蓋部にも同様の凹凸部が形成されていることが好ましく、これによりさらに混合効率を向上させることができる。
In this case, the fluid flowing in from the plurality of
例えば、流路14の溝部の高さは1μm〜250μm程度であり、幅は1μm〜250μm程度である。また、凹凸部15の溝の深さは1μm〜100μm程度であり、幅は1μm〜100μm程度であり、溝の間隔は1μm〜100μm程度である。
For example, the height of the groove portion of the
なお、凹凸部15に形成された複数の溝もしくは凸部は傾斜していればよく、流体の流動方向に対して水平または直角でなければよい。また、本例においては流体がらせんを描きながら流動するが、それに限られない。例えば、隣り合う凹凸部15が同方向に傾斜する必要はなく、互いに逆向きに傾斜してもよい。この場合でも、流体の回転が発生するので、流体同士の混合が効率よく行われる。
It should be noted that the plurality of grooves or protrusions formed in the concavo-
また、本発明の効果を発揮させるには、流路14の4面のうちいずれか3面に凹凸部15を設けていればよい。したがって、流路14の底面に代わり流路14の蓋部に凹凸部15を設けてもよい。また、別の形状として流路14の底面、蓋部および片方の側面に凹凸部15を設けてもよい。さらに、流路14の4面全てに凹凸部15が設けられてもよい。この場合、流路14内において4つの面の全面に設けられた凹凸部15により効率的に流体の回転が発生する。
Moreover, in order to exhibit the effect of this invention, the uneven | corrugated |
また、各面の少なくとも一部に凹凸部15を設けていればよい。すなわち、流路14の一つの面、例えば側面全面に凹凸部15が形成されたものであってもよいが、その一部分に凹凸部15が形成されたものであってもよいのである。さらに、複数単位で並ぶ溝または凸部を有する凹凸部15の一群が流体の流動方向に対して所定の間隔ごとに設けられてもよい。したがって、流体流動方向に対して部分的に凹凸部15が設けられていない部分が存在してもよい。このように部分的に凹凸部15が設けられても、流路14内で流体の回転が発生するからである。
Moreover, the uneven | corrugated |
B.マイクロミキサーの第1の製造方法
次に、本発明のマイクロミキサーの第1の製造方法について説明する。
B. Next, the 1st manufacturing method of the micromixer of this invention is demonstrated.
本発明のマイクロミキサーの製造方法は、流体が流入する複数の流体入口と、前記複数の流体入口から流入する前記流体が流動して攪拌される断面略四辺形の混合流路と、前記混合流路を流動する前記流体が流出する流体出口とを有し、前記混合流路の側面に凹凸部が形成されているマイクロミキサーの製造方法であって、
少なくとも一方の表面に、前記混合流路の側面の凹凸部に対応するパターンが形成された第1遮光層が設けられた透明基板の、前記第1遮光層上に感光性レジストを塗布する塗布工程と、前記透明基板の第1遮光層が形成された表面の反対側の表面側から前記透明基板に対して特定の傾斜角度で斜め露光することにより前記感光性レジストを特定の傾斜角度で感光させ、前記凹凸部に対応する部分を感光させる第1露光工程と、前記感光性レジストの表面にフォトマスクを介して露光することにより、前記混合流路に対応する部分を感光させる第2露光工程と、前記感光性レジストを現像することにより、前記混合流路部分の鋳型を得る現像工程と、前記鋳型を用いて、マイクロミキサーの混合流路を形成する混合流路形成工程とを有することを特徴とするものである。
The method of manufacturing a micromixer according to the present invention includes a plurality of fluid inlets into which fluid flows, a mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and is stirred, and the mixed flow A fluid outlet from which the fluid flowing through a channel flows out, and a method of manufacturing a micromixer in which an uneven portion is formed on a side surface of the mixing channel,
Application process of applying a photosensitive resist on the first light-shielding layer of a transparent substrate provided with a first light-shielding layer provided with a pattern corresponding to the concavo-convex portion on the side surface of the mixing channel on at least one surface And exposing the photosensitive resist at a specific inclination angle by obliquely exposing the transparent substrate at a specific inclination angle from the surface side opposite to the surface of the transparent substrate on which the first light shielding layer is formed. A first exposure step for exposing a portion corresponding to the concavo-convex portion, and a second exposure step for exposing the portion corresponding to the mixed flow path by exposing the surface of the photosensitive resist through a photomask. And developing the photosensitive resist to obtain a mold of the mixing channel portion, and a mixing channel forming step of forming a mixing channel of a micromixer using the mold. The one in which the features.
このような本発明のマイクロミキサーの製造方法について、図面を用いて説明する。 Such a method for producing a micromixer of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.マイクロミキサー鋳型の製造工程
まず、マイクロミキサー鋳型の製造工程について説明する。図3は、マイクロミキサー鋳型の製造方法の一例を示す工程図である。
1. Manufacturing Process of Micromixer Mold First, the manufacturing process of the micromixer mold will be described. FIG. 3 is a process diagram showing an example of a method for producing a micromixer mold.
(パターニング工程)
まず、透明基板としてのガラス基板20の両面を洗浄する(図3(a))。ガラス基板20の寸法は、例えば幅2cm×長さ3cm×厚さ1mmである。次に、ガラス基板20の両面にCrを蒸着させ、表面側の第1遮光層としてのCr層21および裏面側の第2遮光層としてのCr層22を形成する(図3(b))。Cr層21,22の膜厚は、例えば2000Åである。次いで、Cr層21,22のパターニングを行う(図3(c))。
(Patterning process)
First, both surfaces of the
ここで、図4(a)に示すように、パターニング後のCr層21には、複数の孔が一列に並んだスリット部21a,21bが形成されている。スリット部21a,21bは、互いに平行に並ぶように形成されている。図4(b)に示すように、パターニング後のCr層22には、一字状の露光制御孔22a,22bが形成されている。露光制御孔22a,22bは、互いに平行に並ぶように形成されている。露光制御孔22a,22bから入射する光は、スリット部21a,21bを通過する。スリット部21a,21bと露光制御孔22a,22bとの位置関係の詳細は、後述する。
Here, as shown in FIG. 4A, the patterned
なお、本例においては、透明基板としてのガラス基板20の両面に第1遮光層および第2遮光層としてCr層を形成しているが、本発明においては、少なくとも表面側すなわち上記第1遮光層が形成されていればよい。例えば、後述する第1露光工程において、裏面側からフォトマスクを介して露光する場合は、第2遮光層は特に必要とされないからである。
In this example, Cr layers are formed as both the first light shielding layer and the second light shielding layer on both surfaces of the
(塗布工程)
次に、ガラス基板20の表面側に感光性レジスト、すなわち感光性樹脂(例えば、SU−8 MicroChem社製 厚膜感光性樹脂等)を塗布して感光性樹脂膜23を形成する(図3(d))。
(Coating process)
Next, a photosensitive resist, that is, a photosensitive resin (for example, a thick film photosensitive resin manufactured by SU-8 MicroChem) is applied to the surface side of the
(第1の露光工程)
次いで、ガラス基板20を傾斜させ、Cr層22側から露光する(図3(e))。次に、ガラス基板20を水平に戻した後、逆側に傾斜させ、Cr層22側から露光する(図3(f))。それにより、図3(j)に示す現像後における感光性樹脂膜23の側面の凸部分が感光(この場合硬化)する。
(First exposure step)
Next, the
ここで、図4(b)の露光制御孔22a,22bから入射する光が図4(a)のスリット部21a,21bを通過して感光性樹脂膜23を通過する詳細を説明する。図5に示すように、露光制御孔22aから入射する光は、空気、ガラス基板20および感光性樹脂膜23の屈折率の差異により屈折する。それにより、露光制御孔22a,22bとスリット部21a,21bとの位置関係が定まる。
Here, details of the light incident from the
露光制御孔22aの開口幅をw1とし、スリット部21aの開口幅をw2とし、入射光のガラス基板20内でのシフト距離をdとし、スリット部21a同士の間隔をqとする場合、下記の式(1)および式(2)の関係が必要となる。なお、露光制御孔22bとスリット部21bとの関係も同様である。
w1≧w2 (1)
q≧2d (2)
When the opening width of the
w1 ≧ w2 (1)
q ≧ 2d (2)
式(1)の関係は、スリット部21aの複数の孔の全てに入射光が入射するために必要であり、式(2)の関係は、ガラス基板20を逆に傾斜させたときに露光制御孔22aから入射した光がスリット部21aを通過しないために必要である。
The relationship of the formula (1) is necessary for incident light to enter all of the plurality of holes of the
以上の条件により、2回の露光において、スリット部21a,21bを光が通過するのはそれぞれ1回となり得る。それにより、Cr層22を他のマスクで覆わなくても所望の露光が実現される。したがって、マイクロミキサーの製造工程の短縮化を図ることができる。
Under the above conditions, light can pass through the
なお、ガラス基板20の表面側にのみ遮光部を有する場合、すなわち第1遮光部のみを有する場合には、図4(a)のスリット部21aから光を入射させる場合にスリット部21bをマスクし、スリット部21bから光を入射させる場合にスリット部21aをマスクすることにより、感光性樹脂膜23の側面の凸部分を感光(この場合硬化)させることができる。
In addition, when it has a light-shielding part only in the surface side of the
(第2の露光工程)
次に、フォトマスク24を感光性樹脂膜23の表面側から被せ、表面側から露光する(図3(g))。それにより、図3(j)に示す現像後における感光性樹脂膜23の直方体部分、すなわち得られる混合流路の溝部に該当する部分が感光(この場合硬化)する。
(Second exposure step)
Next, the
(現像工程)
次いで、感光性樹脂膜23の上にさらに感光性樹脂を塗布して感光性樹脂膜25を形成する(図3(h))。次に、図3(g)のフォトマスク24とは異なるフォトマスク26を感光性樹脂膜25の表面側から被せ、表面側から露光する(図3(i))。それにより、図3(j)に示す現像後における感光性樹脂膜23の表面側の凸部分、すなわち得られる混合流路の溝部の底面に形成された凹凸部が感光(この場合硬化)する。最後に、現像を行うことによってマイクロミキサーの混合流路の鋳型27(以下、マイクロミキサー鋳型とする場合がある。)が形成される(図3(j)。この際、現像液はスターラーにより攪拌し、乾燥にはIPA(Isopropyl alcohol)を用いる。
(Development process)
Next, a photosensitive resin is further applied on the
なお、本例においてはこのように得られる混合流路の溝部の底面に凹凸部を形成するようにしているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、上述したような底面に凹凸部を形成する工程を有さないものであってもよい。その場合、後述する図6の蓋部31に凹凸部を形成するようにしてもよい。これにより、図2の流路14の3面が溝を有することになる。
In this example, an uneven portion is formed on the bottom surface of the groove portion of the mixing channel obtained in this way, but the present invention is not particularly limited to this, and the uneven surface is formed on the bottom surface as described above. It may not have a step of forming a part. In that case, you may make it form an uneven | corrugated | grooved part in the
2.マイクロミキサー鋳型からマイクロミキサーを製造する工程(混合流路形成工程)
次に、マイクロミキサー鋳型からマイクロミキサーを製造する工程について説明する。図6は、マイクロミキサー鋳型からマイクロミキサーを製造する工程の一例を示す工程図である。まず、図6(a)のマイクロミキサー鋳型27の両端部表面側にPVA(Polyvinyl alcohol)を塗布してPVA塗布部28を形成し(図6(b))、真鍮製の流路出入口用金具29(内径1mm程度)を両方のPVA塗布部28に取り付ける(図6(c))。それにより、マイクロミキサー鋳型27と流路出入口用金具29との間が封止される。
2. Process for producing micromixer from micromixer mold (mixing flow path forming process)
Next, a process for producing a micromixer from the micromixer mold will be described. FIG. 6 is a process diagram showing an example of a process for producing a micromixer from a micromixer mold. First, PVA (Polyvinyl alcohol) is applied to the surface of both ends of the
(転写工程)
次いで、マイクロミキサー鋳型27を型にはめ込み、主剤と硬剤との比率が10:1で混合されたPDMS(Polydimethylsiloxane:シリコーンゴム(ダウコーニング社製 Sylgard184))等の熱硬化型のシリコーン樹脂を流し込み、減圧脱泡後に85℃で90分ベークする。それにより、シリコーン樹脂が、マイクロミキサー鋳型27のパターンが転写されたシリコーン樹脂構造体30となる(図6(d))。
なお、本例においては熱硬化型のシリコーン樹脂を用いているが、光硬化型樹脂を用いても構わない。また、硬化後に弾性を有する材料であればより好ましい。
(Transfer process)
Next, the
In this example, a thermosetting silicone resin is used, but a photocurable resin may be used. A material having elasticity after curing is more preferable.
次に、純水を用いてPVA塗布部28を除去する(図6(e))。次いで、マイクロミキサー鋳型27を取り外す(図6(f))。次に、シリコーン樹脂構造体30をガラス、アクリル板等の蓋部31に吸着させ、本発明のマイクロミキサーが完成する(図6(g))。シリコーン樹脂は自己吸着性を有していることから、シリコーン樹脂構造体30の吸着面が平らであれば、シリコーン樹脂構造体は蓋部31に吸着する。それにより、シリコーン樹脂構造体30に蓋部31を特に接着させる必要はない。
Next, the
次いで、蓋部31の製造方法について説明する。図7は、蓋部31を作るための鋳型の製造工程の一例を示す工程図である。まず、ガラス基板40の両面を洗浄する(図7(a))。次に、ガラス基板40の表面側に感光性レジスト、すなわち感光性樹脂(例えば、SU−8 MicroChem社製 厚膜感光性樹脂等)を塗布して感光性樹脂膜41を形成する(図7(b))。
Next, a method for manufacturing the
次いで、フォトマスク42を感光性樹脂膜41の表面側から被せ、表面側から露光する(図7(c))。それにより、得られる混合流路の溝部の上面に形成された凹凸部が感光(この場合硬化)する。次に、現像を行うことによってマイクロミキサーの混合流路の蓋部の鋳型43が形成される(図7(d))。
Next, the
次に、鋳型43を型にはめ込み、主剤と硬剤との比率が10:1で混合されたPDMS(Polydimethylsiloxane:シリコーンゴム(ダウコーニング社製 Sylgard184))等の熱硬化型のシリコーン樹脂44を流し込み、減圧脱泡後にベークする。それにより、シリコーン樹脂44が、鋳型43のパターンが転写された蓋部31となる(図7(f))。
Next, the
なお、本例においては熱硬化型のシリコーン樹脂を用いているが、光硬化型樹脂を用いても構わない。また、硬化後に弾性を有する材料であればより好ましい。さらに、ガラス基板40の代わりにシリコン基板を用いることができる。その場合、エッチング処理を施すことにより、蓋部31の形状とすることができる。
In this example, a thermosetting silicone resin is used, but a photocurable resin may be used. A material having elasticity after curing is more preferable. Further, a silicon substrate can be used instead of the
3.マイクロミキサーを封止する工程
次に、図6(f)のシリコーン樹脂構造体30を封止する工程について説明する。図8は、シリコーン樹脂構造体30の封止方法を説明する概略図である。図6(g)のマイクロミキサー10において、マイクロミキサー10内の流体圧力がシリコーン樹脂の吸着力より大きい場合には、シリコーン樹脂構造体30が蓋部31から剥がれ、液漏れが生じる。
3. Step of Sealing Micromixer Next, the step of sealing the
そこで、ある程度の流体圧力にも耐えうるように、本発明においてはシリコーン樹脂構造体30をスライドガラス等の蓋部31に吸着させた後にアクリル板32で挟み込んでボルト(図示せず)およびナット(図示せず)で固定し、封止した。この封止方法により、例えば水の流量が200ml/minにおいても液漏れが生じないことを確認した。また、例えば、シリコーン樹脂構造体30と蓋部31とを貼り合わせて封止してもよい。
Therefore, in order to withstand a certain amount of fluid pressure, in the present invention, the
なお、マイクロミキサー10内の流体を吸引により流動させる場合には、上記のようなシリコーン樹脂の吸着力を考慮する必要はない。
In addition, when making the fluid in the
C.マイクロミキサーの第2の製造方法
本発明のマイクロミキサーの第2の製造方法は、流体が流入する複数の流体入口と、前記複数の流体入口から流入する前記流体が流動して攪拌される断面略四辺形の混合流路と、前記混合流路を流動する前記流体が流出する流体出口とを有し、前記混合流路の側面に凹凸部が形成されているマイクロミキサーの製造方法であって、
基板の表面に形成されたレジストパターンを介してエッチングすることにより、前記混合流路となる溝部を形成する溝部形成工程と、前記基板の溝部が形成されている側の表面に感光性レジストを塗布する塗布工程と、前記レジスト表面側から、特定の傾斜角度で斜め感光することにより前記感光性レジストを特定の傾斜角度で感光させ、前記凹凸部に対応する部分を感光させる露光工程と、前記感光性レジストを現像する現像工程とを有することを特徴とするものである。
C. Second Manufacturing Method of Micromixer A second manufacturing method of the micromixer according to the present invention includes a plurality of fluid inlets into which fluid flows, and a cross-sectional view in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and is stirred. A method of manufacturing a micromixer having a quadrilateral mixing channel and a fluid outlet through which the fluid flowing through the mixing channel flows out, and having a concavo-convex portion formed on a side surface of the mixing channel,
Etching through a resist pattern formed on the surface of the substrate to form a groove that forms the mixed flow path, and a photosensitive resist is applied to the surface of the substrate on which the groove is formed A coating step, an exposure step of exposing the photosensitive resist at a specific inclination angle by exposing the photosensitive resist at a specific inclination angle from the resist surface side, and exposing the portion corresponding to the uneven portion; And a developing step for developing the photosensitive resist.
(1)第1実施態様
本発明のマイクロミキサーの第2の製造方法について、図面を用いて説明する。図9は、マイクロミキサーの第2の製造方法の一例を示す工程図である。
(1) 1st embodiment The 2nd manufacturing method of the micromixer of this invention is demonstrated using drawing. FIG. 9 is a process diagram showing an example of a second manufacturing method of the micromixer.
(溝部形成工程)
まず、基板として、シリコン基板50の両面を洗浄する(図9(a))。次に、シリコン基板50の表面側にレジスト51を塗布してパターニングを行う(図9(b))。レジスト51としては、例えば、ポジレジストOFPR(東京応化工業製)等を用いることができる。次いで、シリコン基板50の表面側からエッチング処理を施す(図9(c))。それにより、図10(a)に示すように、図2に示した流路14の底面の凹凸部15が形成される。次に、シリコン基板50からレジスト51を剥離する(図9(d))。
(Groove formation process)
First, as a substrate, both surfaces of the
なお、以上の工程は必須の工程はなく、ここで凹凸部15を形成しなくてもよい。その場合、蓋部に凹凸部が形成されていれば、流路14の3面が凹凸部を有することになる。
ここで、基板の材料としては、エッチングが可能な材料であれば特に限定されるものではないが、この例で示したシリコン等を用いることが好ましい。
In addition, the above process does not have an essential process, and the uneven | corrugated |
Here, the material of the substrate is not particularly limited as long as it is a material that can be etched, but it is preferable to use silicon or the like shown in this example.
(エッチング工程)
次いで、シリコン基板50の表面側にレジスト52を塗布する(図9(e))。レジスト52は、レジスト51と同様の材料を用いることができる。その後、レジスト52のパターニングを行う(図9(f))。
(Etching process)
Next, a resist 52 is applied to the surface side of the silicon substrate 50 (FIG. 9E). The resist 52 can be formed using the same material as the resist 51. Thereafter, the resist 52 is patterned (FIG. 9F).
次に、シリコン基板50の表面側からエッチング処理を施す(図9(g))。それにより、図10(b)に示すように、流路14が形成される。次に、シリコン基板50からレジスト52を剥離する(図9(h))。
Next, an etching process is performed from the surface side of the silicon substrate 50 (FIG. 9G). Thereby, the
(塗布工程)
次いで、シリコン基板50表面上に感光性樹脂(SU−8 100 100μmt MicroChem社製 厚膜感光性樹脂等)を塗布して感光性樹脂膜53を形成する(図9(i))。
(Coating process)
Next, a photosensitive resin (SU-8 100 100 μm MicroChem thick film photosensitive resin or the like) is applied on the surface of the
(パターニング工程および露光工程)
次に、図3(d)に示すガラス基板およびCr層21,22からなるフォトマスク54をCr層22が表面側になるように被せ(図9(j))、図3(e)および図3(f)に示す方法により2回露光する(図9(k))。
(Patterning process and exposure process)
Next, the
(現像工程)
次いで、フォトマスク54を外した後に感光性樹脂膜53に現像処理を施す(図9(l))。それにより、図10(c)に示すように、流路14の側面に複数の凹凸部15が形成される。なお、現像処理に用いる現像液としては、現像液(東京応化工業製)等を用いることができる。次に、蓋部を密封させることにより、マイクロミキサーが完成する。
(Development process)
Next, after removing the
(2)第2実施態様
次に、本発明のマイクロミキサーの第2の製造方法の第2実施態様について、図面を用いて説明する。図11は、マイクロミキサーの第2の製造方法の第2実施態様を示す工程図である。
(2) Second Embodiment Next, a second embodiment of the second manufacturing method of the micromixer of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a process diagram showing a second embodiment of the second manufacturing method of the micromixer.
(溝部形成工程およびエッチング工程)
まず、シリコン基板60の両面を洗浄する(図11(a))。次に、シリコン基板60の表面側にレジスト61を塗布してパターニングを行う(図11(b))。レジスト62としては、例えば、ポジレジストOFPR(東京応化工業製)等を用いることができる。次いで、シリコン基板60の表面側からエッチング処理を施す(図11(c))。それにより、図2に示した流路14が形成される。次に、シリコン基板60からレジスト61を剥離する(図11(d))。
なお、第2実施態様に用いられる基板の材料は、上記第1実施態様で記載したものと同様の材料を用いることができる。
(Groove formation process and etching process)
First, both surfaces of the
In addition, the material similar to what was described in the said 1st embodiment can be used for the material of the board | substrate used for a 2nd embodiment.
(塗布工程)
次いで、シリコン基板60の表面側に感光性の電着レジストを塗布して電着レジスト膜62を形成する(図11(e))。
(Coating process)
Next, a photosensitive electrodeposition resist is applied to the surface side of the
(パターニング工程および露光工程)
次に、図3(d)に示すガラス基板およびCr層21,22からなるフォトマスク63をCr層22が表面側になるように被せ(図11(f))、図3(e)および図3(f)に示す方法により2回露光する(図11(g))。
次いで、フォトマスク63を外して、図3(i)で示したフォトマスク26と同様の形状を有するフォトマスク64を被せ、露光する(図11(h))。
(Patterning process and exposure process)
Next, a
Next, the
(現像工程)
次に、現像処理を施し、露光部分を除去する。これにより、流路の側面および底面の凹凸部の溝を形成する部分のシリコン基板60が露出する。
(第2のエッチング工程)
次いで、シリコン基板60の表面側にエッチング処理を施すことにより、シリコン基板60の露出部分が浸食され、凹凸部15の複数の溝が形成される(図11(i))。
(Development process)
Next, development processing is performed to remove the exposed portion. Thereby, the
(Second etching process)
Next, by performing an etching process on the surface side of the
(剥離工程)
次に、電着レジスト膜62を剥離し、その後蓋部を密着させて取り付けることにより、マイクロミキサーが完成する。
(Peeling process)
Next, the micro-mixer is completed by peeling the electrodeposition resist
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
例えば、上記第1実施態様および第2実施態様は、いずれも混合流路の溝部の底部に凹凸部を形成する工程を含むものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、底部に凹凸部を形成する工程を有さないものも本発明に含まれるものである。この場合、蓋部に凹凸部が形成されていることが好ましい。これにより混合流路の3面に凹凸部が形成されることになり、得られるマイクロミキサーの混合効率を向上させることができるからである。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
For example, each of the first embodiment and the second embodiment includes a step of forming an uneven portion at the bottom of the groove portion of the mixing channel, but the present invention is not limited to this, and the uneven portion is formed at the bottom. What does not have the process of forming a part is also contained in this invention. In this case, it is preferable that an uneven portion is formed on the lid. This is because uneven portions are formed on the three surfaces of the mixing channel, and the mixing efficiency of the obtained micromixer can be improved.
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
(実施例1,2)
実施例1,2では、本発明のマイクロミキサーの第1の製造方法によりマイクロミキサーを作製した。図12(a)および図12(b)は、それぞれ実施例1,2のマイクロミキサーを作製した際のマイクロミキサー鋳型27a,27bを示す概略図である。
Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples and comparative examples.
(Examples 1 and 2)
In Examples 1 and 2, a micromixer was manufactured by the first manufacturing method of the micromixer of the present invention. 12 (a) and 12 (b) are schematic views showing
図12(a)に示すように、マイクロミキサー鋳型27aの上面全体には、複数の凸部27aaを等間隔に設けた。マイクロミキサー鋳型27aの一側面には10個単位で等間隔に並ぶ凸部27abの一群を一定間隔ごとに設け、マイクロミキサー鋳型27aの他側面には10個単位で等間隔に並ぶ凸部27acの一群を一定間隔ごとに設けた。凸部27abの一群と凸部27acの一群とは、流体の流動方向に対して交互に設けた。したがって、流体の流動方向に対して、流路の2面に溝が設けられている。
As shown in FIG. 12A, a plurality of convex portions 27aa are provided at equal intervals on the entire top surface of the
図12(b)に示すように、マイクロミキサー鋳型27bの上面全体には、複数の凸部27baを等間隔に設けた。マイクロミキサー鋳型27bの一側面には10個単位で等間隔に並ぶ凸部27bbの一群を一定間隔ごとに設け、マイクロミキサー鋳型27bの他側面には10個単位で等間隔に並ぶ凸部27bcの一群を一定間隔ごとに設けた。凸部27bbの一群と凸部27bcの一群とは、流体の流動方向に対して重複するように設けた。したがって、流体の流動方向に対して、流路の3面に溝が設けられている部分と流路の1面に溝が設けられている部分とが交互に存在する。
As shown in FIG. 12B, a plurality of convex portions 27ba were provided at equal intervals on the entire top surface of the
なお、マイクロミキサー鋳型27a,27bの直方体部は厚膜ネガフォトレジスト(SU−8 100 100μmt MicroChem社製 厚膜感光性樹脂)を用い、マイクロミキサー鋳型27a,27bの凸部は厚膜ネガフォトレジスト(SU−8 50 30μmt MicroChem社製 厚膜感光性樹脂)を用いた。マイクロミキサー鋳型27a,27bを転写するシリコーン樹脂には、PDMS(Polydimethylsiloxane:シリコーンゴム(ダウコーニング社製 Sylgard184))を用いた。実施例1,2のマイクロミキサーを作製した際のその他の条件は、表1に示す。
The rectangular parallelepiped parts of the
(比較例1)
比較例1では、凸部を設けないマイクロミキサー鋳型によりマイクロミキサーを作製した。図12(c)は、比較例1のマイクロミキサーを作製した際のマイクロミキサー鋳型27cを示す概略図である。図12(c)に示すように、マイクロミキサー鋳型27cの各面には凸部を設けなかった。したがって、比較例1のマイクロミキサーの流路には溝が形成されていない。その他の作製条件は実施例1,2と同様である。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a micromixer was produced using a micromixer mold that was not provided with convex portions. FIG. 12C is a schematic view showing a
(比較例2)
比較例2では、上面にのみ凸部を設けた。マイクロミキサー鋳型によりマイクロミキサーを作製した。図12(d)は、比較例2のマイクロミキサーを作製した際のマイクロミキサー鋳型27dを示す概略図である。図12(d)に示すように、マイクロミキサー鋳型27dの上面全体には、複数の凸部27daを等間隔に設けた。したがって、比較例2のマイクロミキサーの流路の底面にのみ溝が形成されている。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a convex portion was provided only on the upper surface. A micromixer was prepared using a micromixer mold. FIG. 12D is a schematic diagram showing a
(評価)
実施例1,2および比較例1,2のマイクロミキサーにシアンおよびイエローの2色の水性顔料を流し、流体の混合および回転を調べた。それぞれの水性顔料は、溶液6ml中に顔料3gを溶かすことにより作製した。これらの水性顔料の注入にはマイクロシリンジポンプを使用し、流体流入路11の各々に流量5μl/minの流体を流入させ、流路14を流れる流体流量の合計が10μl/minになるようにした。この流量をマイクロミキサーの流路寸法から平均流速に換算すると約1.7cm/sである。また、この場合のレイノルズ数は、1.7×10−3程度となる(ただし、チャネル代表寸法(チャネル幅)lを100μm、流体の動粘性係数νは水の動粘性係数(20℃:10.06cm2/sとする))。
(Evaluation)
Cyan and yellow aqueous pigments were poured into the micromixers of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, and fluid mixing and rotation were examined. Each aqueous pigment was prepared by dissolving 3 g of pigment in 6 ml of solution. A microsyringe pump was used to inject these aqueous pigments, and a fluid having a flow rate of 5 μl / min was introduced into each of the
実施例1,2および比較例1,2の流路14を流れる流体の回転率を表2に示す。ここで、回転率とは、複数の溝15の開始点から流体出口13までの距離(約1.4cm)に対する流体の回転数を表すものである。表2に示すように、実施例2のマイクロミキサーが最も回転率が高く、次いで実施例1、比較例2のマイクロミキサーの順に高く、比較例1のマイクロミキサーの回転率は0であった。
Table 2 shows the rotation rates of the fluids flowing through the
実施例1のマイクロミキサーの回転率よりも実施例2のマイクロミキサーの回転率が低い値となった。これは、実施例1のマイクロミキサーの流路14のいずれか2面に常に溝15が設けられているのに対して、実施例2のマイクロミキサーの流路14には底面にのみ溝15が形成されている部分が存在することからであると考えられる。
The rotation rate of the micromixer of Example 2 was lower than the rotation rate of the micromixer of Example 1. This is because the
さらに、回転率に及ぼす流体の流量の影響を確認するため、流量を2倍の20μl/minとして同様の実験を試みたが、回転率に差異はなかった。 Furthermore, in order to confirm the influence of the flow rate of the fluid on the rotation rate, a similar experiment was attempted with the flow rate being doubled to 20 μl / min, but there was no difference in the rotation rate.
以上のことから、流路14の底面にのみ傾斜溝を有する2次元的配列よりも、流路14の側面にも傾斜溝を有する3次元配列の方が流体の混合に有効であることがわかる。
From the above, it can be seen that a three-dimensional array having inclined grooves on the side surfaces of the
10 … マイクロミキサー
14 … 流路
15 … 凹凸部
20 … ガラス基板
21,22 … Cr層
21a,21b … スリット部
22a,22b … 露光制御孔
23 … 感光性樹脂膜
27 … マイクロミキサー鋳型
30 … シリコーン樹脂構造体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の流体入口から流入する前記流体が流動して攪拌される断面略四辺形の混合流路と、
前記混合流路を流動する前記流体が流出する流体出口とを有し、
前記混合流路の4面の少なくとも3面に凹凸部が形成され、前記少なくとも3面に形成された凹凸部は、前記流体の流動方向に対して、らせん状に配置されていることを特徴とするマイクロミキサー。 A plurality of fluid inlets through which fluid flows;
A mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and is stirred;
A fluid outlet through which the fluid flowing through the mixing channel flows out;
An uneven portion is formed on at least three of the four surfaces of the mixing channel, and the uneven portion formed on the at least three surfaces is arranged in a spiral shape with respect to the fluid flow direction. Micromixer to do.
少なくとも一方の表面に、前記混合流路の側面の凹凸部に対応するパターンが形成された第1遮光層が設けられた透明基板の、前記第1遮光層上に感光性レジストを塗布する塗布工程と、
前記透明基板の第1遮光層が形成された表面の反対側の表面側から前記透明基板に対して特定の傾斜角度で斜め露光することにより前記感光性レジストを特定の傾斜角度で感光させ、前記混合流路の側面の凹凸部に対応する部分を感光させる第1露光工程と、
前記感光性レジストの表面にフォトマスクを介して露光することにより、前記混合流路に対応する部分を感光させる第2露光工程と、
前記感光性レジストを現像することにより、前記混合流路部分の鋳型を得る現像工程と、
前記鋳型を用いて、マイクロミキサーの混合流路を形成する混合流路形成工程と
を有することを特徴とするマイクロミキサーの製造方法。 A plurality of fluid inlets into which fluid flows, a mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and agitated, and a fluid from which the fluid flowing through the mixing channel flows out An uneven portion is formed on at least three of the four surfaces of the mixing channel, and the uneven portion formed on the at least three surfaces is arranged in a spiral shape with respect to the fluid flow direction. A method of manufacturing a micromixer,
Application process of applying a photosensitive resist on the first light-shielding layer of a transparent substrate provided with a first light-shielding layer provided with a pattern corresponding to the concavo-convex portion on the side surface of the mixing channel on at least one surface When,
The photosensitive resist is exposed at a specific tilt angle by obliquely exposing the transparent substrate at a specific tilt angle from the surface side opposite to the surface on which the first light-shielding layer of the transparent substrate is formed, A first exposure step of exposing a portion corresponding to the uneven portion on the side surface of the mixing channel ;
A second exposure step of exposing a portion corresponding to the mixed flow path by exposing the surface of the photosensitive resist through a photomask;
A development step of developing the photosensitive resist to obtain a mold of the mixing channel portion;
And a mixing channel forming step of forming a mixing channel of the micromixer by using the mold.
基板の表面に形成されたレジストパターンを介してエッチングすることにより、前記混合流路となる溝部を形成する溝部形成工程と、
前記基板の溝部が形成されている側の表面に感光性レジストを塗布する塗布工程と、
前記レジスト表面側から、特定の傾斜角度で斜め露光することにより前記感光性レジストを特定の傾斜角度で感光させ、前記混合流路の側面の凹凸部に対応する部分を感光させる露光工程と、
前記感光性レジストを現像する現像工程と
を有することを特徴とするマイクロミキサーの製造方法。 A plurality of fluid inlets into which fluid flows, a mixing channel having a substantially quadrangular cross section in which the fluid flowing in from the plurality of fluid inlets flows and agitated, and a fluid from which the fluid flowing through the mixing channel flows out An uneven portion is formed on at least three of the four surfaces of the mixing channel, and the uneven portion formed on the at least three surfaces is arranged in a spiral shape with respect to the fluid flow direction. A method of manufacturing a micromixer,
A groove forming step for forming a groove serving as the mixed flow path by etching through a resist pattern formed on the surface of the substrate;
A coating step of coating a photosensitive resist on the surface of the substrate where the groove is formed;
From the resist surface side, an exposure process in which the photosensitive resist is exposed at a specific tilt angle by oblique exposure at a specific tilt angle, and a portion corresponding to the concavo-convex portion on the side surface of the mixing channel is exposed, and
And a developing process for developing the photosensitive resist.
前記感光性レジストを剥離する剥離工程と
をさらに有することを特徴とする請求項5記載のマイクロミキサーの製造方法。 A second etching step of etching from the photosensitive resist after the developing step;
The method for producing a micromixer according to claim 5, further comprising: a peeling step of peeling the photosensitive resist.
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