阅读说明：本技术 环烯烃聚合物与金属的接合方法、生物感测器的制造方法、及生物感测器 (Method for bonding cycloolefin polymer and metal, method for manufacturing biosensor, and biosensor ) 是由 舩桥理佐 桥本泰知 寺井弘和 三宅史夏 于 2018-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种将第1构件(覆盖板)与第2构件(电极板)接合的方法,上述第1构件(覆盖板)具有由环烯烃聚合物形成的第1被接合面,上述第2构件(电极板)具有由金属形成的第2被接合面,且具备以下步骤：将第1被接合面及第2被接合面暴露于H<Sub>2</Sub>O电浆及O<Sub>2</Sub>电浆中的至少一者(步骤S21)；及合并第1被接合面与第2被接合面(步骤S22)。(The present invention provides a method for joining a 1 st member (cover plate) and a 2 nd member (electrode plate), wherein the 1 st member (cover plate) has a 1 st joined surface formed of a cycloolefin polymer, the 2 nd member (electrode plate) has a 2 nd joined surface formed of a metal, and the method includes the steps of: exposing the 1 st bonded surface and the 2 nd bonded surface to H 2 O plasma and O 2 At least one of the plasmas (step S21); and combining the 1 st bonded surface and the 2 nd bonded surface (step S22).)

环烯烃聚合物与金属的接合方法、生物感测器的制造方法、及 生物感测器

技术领域

本发明涉及一种将环烯烃聚合物(COP)与金属接合的技术。

背景技术

近年来，在医疗现场等，在测定血液等生物样品中的特定的生物物质的含量(例如血糖值)时，逐渐开始使用被称作生物感测器的测定装置。生物感测器是利用如酵素反应或抗原抗体反应等特定的生物物质与特定的化学物质(反应物质)之间产生的敏锐的反应，而测定出生物样品中的特定的生物物质的含量。

例如专利文献1所记载的生物感测器具备电极板，该电极板是在由绝缘材料形成的长条平板状的基材的主面上形成由金属薄膜所构成的复数个线状电极而成。各电极沿着电极板的长边方向延伸，于其延伸中途的特定位置，配置与应检测的生物物质相对应的反应物质。

在电极板中的配置有电极侧的主面，以覆盖除了其一端部附近以外的大致整体的方式贴合作为隔片的双面胶带，在该双面胶带的另一粘着面贴合覆盖板。即，双面胶带及覆盖板是以使电极板的主面的一端部(即电极的端部)露出且将除此以外的部分整体性地覆盖的方式配置。自覆盖板等露出的电极部分形成受到来自外部的电压的施加的端子部分。

设于电极板与覆盖板之间的隔片在电极板的长边方向的中途被断离，在该断离部分，在电极板与覆盖板之间形成相对于电极及反应物质露出的细长空间(即，在电极板的短边方向延伸的细长空间)。该空间形成用以保持生物样品的样品保持空间。

在使用该生物感测器测定生物样品中所含的生物物质的含量的情形时，首先，向样品保持空间导入生物样品(典型而言为血液)。于是，该生物样品中所含的特定的生物物质与反应物质进行反应，而生成特定的物质。此时，若自于生物感测器的端部露出的电极部分(端子部分)施加特定的电压，则与通过反应而生成的物质的量相对应的电流在电极间流动。通过测定该电流量，可测定出该物质的量、进而生物样品中所含的生物物质的量(例如血液中的葡萄糖浓度)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-69165号公报。

发明内容

发明所欲解决的问题

在生物感测器中，要求以较少量的生物样品实现准确的测定。为了将所需最小限度的生物样品与电极及反应物质接触，并且减少不与这些接触的剩余的生物样品量，优选为减小生物感测器的厚度方向上的样品保持空间的尺寸。

然而，在专利文献1所记载的生物感测器中，无法使生物感测器的厚度方向上的样品保持空间的尺寸小于成为隔片的双面胶带的厚度。

又，一般而言，生物感测器在一次测定中用完即废弃，故而亦需要尽可能地抑制制造成本。然而，在如专利文献1所记载的生物感测器，将一对板介隔双面胶带而一体化的构成中，零件件数及制造步骤数较多，难以充分地抑制制造成本。

为了避免这些问题，例如，考虑在覆盖板预先形成槽，将该覆盖板直接接合于电极板，通过该槽形成样品保持空间。若如此，则通过使槽的深度足够小，而能够使生物感测器的厚度方向上的样品保持空间的尺寸足够小。又，若将电极板与覆盖板直接接合，则与使用隔片的情形相比，零件件数及制造步骤数变少，亦能够抑制制造成本。

然而，近年来优选地用作覆盖板的形成材料的环烯烃聚合物(COP)由于为疏水性树脂，故而对其他构件的接着性较低。因此，将由COP所构成的覆盖板直接接合于形成有金属膜的电极板于先前的技术中无法实现。

本发明是为了解决此类问题而完成的，其目的在于提供一种能够将由COP形成的被接合面与由金属形成的被接合面直接接合的技术。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题而完成的本发明是：

一种将第1构件与第2构件接合的方法，上述第1构件具有由环烯烃聚合物(COP)形成的第1被接合面，上述第2构件具有由金属形成的第2被接合面，且具备以下步骤：

将上述第1被接合面及上述第2被接合面暴露于H₂O电浆及O₂电浆中的至少一者；及

合并上述第1被接合面与上述第2被接合面。

根据该方法，可将由COP形成的第1被接合面、与由金属形成的第2被接合面直接接合。认为其理由如下。首先，通过暴露于H₂O电浆及O₂电浆中的至少一者，而在由COP形成的第1被接合面修饰亲水性官能基(羟基或羧基)。又，通过暴露于H₂O电浆及O₂电浆中的至少一者，而在由金属形成的第2被接合面亦赋予亲水性官能基。并且，通过合并这些被接合面，而在两被接合面的官能基之间发生脱水反应从而在两官能基之间形成共价键。由此，两被接合面直接接合。

在上述本发明中，

亦可在合并上述第1被接合面与上述第2被接合面的步骤之后，

追加对合并后的两被接合面施加压力及热的步骤。

在上述方法中，作为形成第2被接合面的金属的一例，例如可列举：Ru(钌)、Ni-W(镍-钨)、Au(金)、Al(铝)、Cu(铜)等。又，金属亦可为将纳米墨水(纳米膏)涂布或印刷于基材而形成的，上述纳米墨水(纳米膏)系使上述金属的微粒子分散于溶剂而得的。

又，另一方面的本发明是：

一种生物感测器的制造方法，其具备以下步骤：

准备覆盖板及电极板，上述覆盖板具有由环烯烃聚合物(COP)形成并且形成有凹部的第1被接合面，上述电极板具有形成有成为电极的金属膜的第2被接合面；

将上述第1被接合面及上述第2被接合面暴露于H₂O电浆及O₂电浆中的至少一者；及

合并上述第1被接合面与上述第2被接合面。

根据该方法，可将由COP形成的第1被接合面、与形成有成为电极的金属膜的第2被接合面直接接合，而将覆盖板与电极板一体化。因此，无需用以将两板一体化的双面胶带等构件，能够抑制生物感测器的制造成本。于该生物感测器中，通过调整形成于覆盖板的凹部的深度，可使生物感测器的厚度方向上的样品保持空间的尺寸为任意大小。

尤其，在该方法中，通过将第1被接合面利用H₂O电浆及O₂电浆中的至少一者进行处理，而使形成于此处的凹部(即，形成样品保持空间的凹部)亲水化。因此，可使样品容易地流入至样品保持空间。由此，能够以少量的样品进行迅速且准确的测定。

在该方法中，

同样亦可在合并上述第1被接合面与上述第2被接合面的步骤之后，

追加对合并后的两被接合面施加压力及热的步骤。

又，另一方面的本发明是：

一种生物感测器，其具备：

覆盖板，其由环烯烃聚合物(COP)形成，并且于一主面形成有凹部；及

电极板，其于一主面形成有成为电极的金属膜，且该一主面与上述覆盖板中的形成有上述凹部侧的主面直接接合。

根据该生物感测器，由于将覆盖板与电极板直接接合，故而无需用以将两板一体化的双面胶带等构件，能以低成本制造。又，通过调整形成于覆盖板的凹部的深度，可使生物感测器的厚度方向上的样品保持空间的尺寸为任意大小。

发明的效果

根据本发明，可将由COP形成的被接合面、与由金属形成的被接合面直接接合。

附图说明

图1是用以说明生物感测器的构成及其使用示例的图。

图2是电浆处理装置的概略构成图。

图3A是表示生物感测器的制造的第1处理的流程的图。

图3B是表示生物感测器的制造的第2处理的流程的图。

图4是表示实施例1、2及参考例1～3的电浆处理的条件的图。

图5是表示汇总有实施例1、2及参考例1～3中的接合结果的评价的表的图。

图6是表示实施例3、4的电浆处理的条件的图。

图7是用以说明实施例3、4的处理条件的图。

图8是表示汇总有实施例3、4及比较例1～3中的是否可接合的表的图。

图9是表示汇总有电浆处理后的纯水接触角的测定结果的表的图。

图10是表示汇总有温度、压力条件不同的情形时的是否可接合的表的图。

具体实施方式

以下，一面参照附图一面对本发明的优选的实施方案进行说明。

<1.生物感测器>

<1-1.生物感测器的构成>

一面参照图1一面对本发明的生物感测器的构成进行说明。图1是用以说明生物感测器8的构成及其使用示例的图。

生物感测器8具备覆盖板81、及与其直接接合的电极板82。

覆盖板81是长条矩形平板状的板，由环烯烃聚合物(COP)形成。于覆盖板81的一主面810，形成有槽(凹部)811，该槽(凹部)811于覆盖板81的短边方向延伸并且两端向覆盖板81的两侧面开口。

电极板82具备成为基材的底板821。底板821除了长边方向的长度较覆盖板81略长以外，与覆盖板81大致为相同形状的平板矩形状的构件，由具有绝缘性的材料(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、玻璃、COP等)形成。

于底板821的一主面，形成有由金属薄膜所构成的复数条(图例中为2条)线状的电极822、822。各电极822设为遍及底板821的整个长边方向延伸。作为成为各电极822的金属，典型而言，可假定Ru(钌)、Ni-W(镍-钨)、Au(金)、Ag(银)、Al(铝)、Cu(铜)等。但是，这些金属以外的金属亦可作为电极822。又，各电极822亦可为将纳米墨水(纳米膏)涂布或印刷于底板821而形成的，上述纳米墨水(纳米膏)是使上述金属的微粒子分散于溶剂而得的。

在电极822的延伸中途的特定位置(与凹部811对应的部分)，配置有与应测定的生物物质相对应的反应物质823。

生物感测器8是通过将覆盖板81中的形成有凹部811侧的主面810、与电极板82中的配置有电极822、822侧的主面820直接接合而形成(关于将两板81、82接合的示例将于下文进行说明)。

如上所述，覆盖板81的长边方向的长度略短于电极板82。因此，在两板81、82已接合的状态下，覆盖板81使电极板82的主面820的一端部分(即，各电极822的端部分)露出，且将除此以外的部分整体性地覆盖。自覆盖板81露出的各电极822的端部分形成受到来自外部的电压的施加的端子部分801。

又，在两板81、82已接合的状态下，在覆盖板81中的形成有凹部811的部分，在两板81、82之间，形成相对于各电极822及反应物质823露出的细长空间(即，在生物感测器8的短边方向延伸的细长空间)。该空间形成用以保持生物样品的样品保持空间802。

<1-2.生物感测器的使用示例>

其次，继续一面参照图1一面对生物感测器8的使用示例进行说明。

首先，将生物感测器8的端子部分801自外部装置9的开口91插入。然后，在该状态下，使生物样品(例如血液)流入至生物感测器8的样品保持空间802。于是，该生物样品中所含的特定的生物物质与反应物质823进行反应而生成特定物质。

外部装置9对生物感测器8的端子部分801(具体而言为各电极822、822之间)施加特定的电压，并且测定此时在各电极822、822之间流动的电流量。基于该测定的电流量，测定出通过反应而生成的物质的量(进而生物样品中所含的生物物质的量)。

<2.接合的示例>

<2-1.电浆处理装置>

其次，对制造生物感测器8的方法进行说明。在对该方法具体地进行说明之前，一面参照图2一面对该方法中所使用的电浆处理装置的构成进行说明。图2是表示电浆处理装置100的概略构成的图。

电浆处理装置100(SAMCO股份有限公司制造，制品名：AQ-2000)是平行平板型(电容耦合型)电浆处理装置，且具备：处理腔室1，其于内部形成处理空间；气体供给部2，其向处理腔室1的内部供给气体；及一对电极3、4，这些电极在处理腔室1的内部上下对向配置。又，电浆处理装置100具备对其所具备的各元件进行控制的控制部5。

在处理腔室1，设有用以向其内部导入气体的气体导入口11、及用以自处理腔室1的内部排出气体的排气口12。在气体导入口11连接有气体供给部2。又，在排气口12连接有配管123，该配管123中插接有阀121及真空泵122。又，在处理腔室1设有用以向其内部搬入被处理物的搬入搬出口(省略图示)以及将该搬入搬出口堵住的加载互锁真空室(省略图示)。

气体供给部2具备供给水的水供给源21、及供给氧气的氧气供给源22。各供给源21、22经由配管210、220连接于气体导入口11。在与水供给源21连接的配管210，插接有使水汽化成为水蒸气的汽化器(汽化装置)211、质量流量控制器212、及阀213。另一方面，在与氧气供给源22连接的配管220，插接有质量流量控制器221及阀222。

在处理腔室1的内部上下对向配置的一对电极3、4中的下侧的电极(下部电极)3的上表面成为供载置被处理物的载置面。在该上表面设有用以固定被处理物的静电吸盘等(省略图示)。又，下部电极3接地。另一方面，在上侧的电极(上部电极)4，经由电容器41连接有高频电源42。

控制部5将个人电脑等作为硬体资源，通过执行安装于该个人电脑的专用的控制、处理软体，而实现各种功能元件。又，在控制部5连接有由液晶显示器等构成的显示部、及由鼠标、键盘、触控面板等所构成的输入部(省略图示)。

控制部5与汽化装置211、各质量流量控制器212、221、及各阀213、222电性连接，分别控制向处理腔室1的内部导入的气体的种类、气体的流量、气体的导入及停止的时间点等。又，控制部5与阀121、及泵122电性连接，分别控制气体自处理腔室1的内部的排出及停止的时间点等。又，控制部5与高频电源42电性连接，控制对上部电极4输入高频电力的时间点、电力值等。

<2-2.处理的流程>

一面参照图3A一面对制造生物感测器8的方法进行说明。图3A是表示生物感测器8的制造的处理的流程的图。

步骤S1：首先，准备覆盖板81及电极板82。各板81、82的具体构成如上所述。

步骤S2：其次，将覆盖板81中的形成有凹部811侧的主面810、与电极板82中的形成有电极822侧的主面820接合。以下，对步骤S2的处理具体地进行说明。再者，在以下的说明中，将覆盖板81中的与电极板82接合侧的主面810称作“第1被接合面810”，将电极板82中的与覆盖板81接合侧的主面820称作“第2被接合面820”。

步骤S21：首先，将覆盖板81的第1被接合面810、与电极板82的第2被接合面820利用H₂O电浆或O₂电浆进行处理。该处理使用例如上述电浆处理装置100进行。

在该情形时，首先，经由未图示的搬入口将覆盖板81与电极板82搬入至处理腔室1的内部，将各板81、82以如各者的被接合面810、820朝上般的姿势载置于下部电极3，并以静电吸盘固定。

继而，在处理腔室1的内部形成H₂O电浆或O₂电浆。具体而言，将搬入口封闭而使处理腔室1的内部成为封闭空间后，气体供给部2开始向该内部导入水蒸气或氧气。与此同时，进行该内部的排气，将该内部维持于特定的压力。此处，电浆处理中的处理腔室1内的压力优选维持为低于大气压。尤其是，若电浆处理中的压力达到大气压以上，则H₂O电浆的生成时的温度将达到100℃以上，故而有由环烯烃聚合物形成的第1被接合面变形或劣化的倾向。因此，电浆处理中的压力更优选为维持于0.1Pa至2000Pa的范围。

继而，自高频电源42向上部电极4输入高频电力。于是，导入至处理腔室1的内部的气体被电浆化而生成电浆。当然，在向处理腔室1的内部导入水蒸气的情形时，在处理腔室1生成H₂O电浆(水电浆)，在向处理腔室1的内部导入氧气的情形时生成O₂电浆(氧电浆)。通过将载置于下部电极3的各板81、82的被接合面810、820暴露于处理腔室1内所生成的电浆中，而进行各被接合面810、820的电浆处理。

电浆处理开始后经过特定的处理时间后，气体供给部2停止向处理腔室1的内部导入水蒸气或氧气，并且停止自高频电源42向上部电极4供给高频电力，结束电浆处理。其后，使处理腔室1的内部恢复至大气压，将各板81、82自处理腔室1搬出。

步骤S22：继而，合并被实施过电浆处理的两板81、82的被接合面810、820。

通过步骤S21～步骤S22的处理，将两被接合面810、820直接接合。认为其理由如下。首先，通过步骤S21的电浆处理，在第1被接合面810修饰亲水性官能基(羟基或羧基)。又，对第2被接合面820亦赋予亲水性官能基。并且，若将被实施过电浆处理的两被接合面810、820在步骤S22中设为合并状态，则接近至两被接合面810、820的官能基能够形成氢键的距离。由此，在两被接合面810、820的官能基之间发生脱水反应而在两官能基之间形成共价键。由此，两被接合面810、820被直接接合。

通过将覆盖板81的第1被接合面810、与电极板82的第2被接合面820直接接合，而获得生物感测器8。

再者，亦可在进行步骤S22的处理后，进行对两被接合面810、820施加压力及热的步骤。在此情形时，生物感测器8的制造的处理流程如图3B所示。即，该情形时的流程为图3A中的步骤S2成为步骤S2B，步骤S2B成为在步骤S22之后附加步骤S23所得者。以下，对步骤S23进行说明。

步骤S23：继步骤S22之后，对合并后的两被接合面810、820施加压力及热。即，对两被接合面810、820进行加压并加热。该步骤具体而言，例如，如图5(b)所例示般，可使用一对加热器71a、71b及一对金属块72a、72b以如下方式进行。即，在载置于一加热器71a上的金属块72a上，载置对象物(此处为将各被接合面810、820合并后的一对板81、82)。然后，在其上依序载置另一加热器71b及另一金属块72b。然后，通过利用施压构件73使上侧的金属块72b朝向下侧的金属块72a施压，而对夹持于其之间的对象物进行加压。又，通过将一对加热器71a、71b调温至特定温度，而对夹持于其之间的对象物进行加热。

此时，施加至两被接合面810、820的压力例如可设为400(N/cm²)以上且2400(N/cm²)以下。例如在将该压力设为1600(N/cm²)的情形时，两被接合面810、820的加热温度只要设为90℃以上且150℃以下即可，优选为设为95℃以上且150℃以下。又，进行加热及加压的时间例如可设为5分钟。

通过步骤S21～步骤S23的处理，两被接合面810、820亦被直接接合。认为其理由如下。首先，通过步骤S21的电浆处理，而在第1被接合面810修饰亲水性官能基(羟基或羧基)。又，对第2被接合面820亦赋予亲水性官能基。并且，若被实施过电浆处理的两被接合面810、820在步骤S22中被设为合并状态，并在步骤S23中被施加压力，则接近至两被接合面810、820的官能基能够形成氢键的距离。通过进而在此处施加热，而在两被接合面810、820的官能基之间发生脱水反应从而在两官能基之间形成共价键。由此，两被接合面810、820被直接接合。

通过将覆盖板81的第1被接合面810、与电极板82的第2被接合面820直接接合，而获得生物感测器8。

<3.实施例>

<实施例1>

准备COP样品(尺寸：15mm×10mm，厚度：0.5mm)(日本ZEON制造，制品名：ZEONOR1060R)、及在钛晶圆的表面利用溅镀法设置金薄膜而成的金属样品(尺寸：15mm×10mm，金薄膜部分的平均粗糙度Ra：1.332nm)。利用H₂O电浆对COP样品的一主面、及金属样品的形成有金属膜侧的主面进行处理。处理条件如图4所示，将高频电力功率设为100W，将水蒸气的流量设为20sccm，将处理腔室内的压力设为5Pa，将处理时间设为80秒。又，电浆处理装置的处理模式设为PE模式。

其次，合并金属样品中的经H₂O电浆处理后的主面、与COP样品中的经H₂O电浆处理后的主面。具体而言，金属样品的主面与COP样品的主面以重叠10mm×10mm的正方形区域的方式进行合并。

其次，利用拉伸试验机，通过同时拉伸金属样品的另一主面、与COP样品的另一主面而测定3次接合面的强度，并求出其平均值。

<参考例1>

将实施例1中所制作的接合样品于常温(24℃)加压并利用与实施例1相同的方法求出接合强度的平均值。接合样品的加压是在金属制的第1块体上载置接合样品，在接合样品上装载金属制的第2块体，利用油压式汽缸对第2块体的上表面进行加压而进行。加压条件设为以4900(N/cm²)进行10分钟。

<实施例2>

除使用COP样品(尺寸：15mm×10mm，厚度：50μm)(日本ZEON制造，制品名：ZEONORZF14-050)以外，以与实施例1相同的方式求出接合强度的平均值。

<参考例2>

除使用COP样品(尺寸：15mm×10mm，厚度：50μm)(日本ZEON制造，制品名：ZEONORZF14-050)、及在硅晶圆的表面利用蒸镀法设置铝薄膜(薄膜的厚度：300nm，铝薄膜部分的平均粗糙度Ra：5.462nm)而成的金属样品以外，以与参考例1相同的方式求出接合强度的平均值。

<参考例3>

除使用在硅晶圆的表面利用蒸镀法设置铜薄膜(薄膜的厚度：1μm，铜薄膜部分的平均粗糙度Ra：3.032nm)而成的金属样品以外，以与参考例2相同的方式求出接合强度的平均值。

将汇总有以如上的方式制作的实施例1、2及参考例1～3中的接合结果的评价的表示于图5。可确认：即便在未进行加压的实施例1、2中，亦充分接合。

<实施例3>

作为COP样品61，准备3片矩形的COP膜片(尺寸：10mm×20mm，厚度：0.5mm)。又，准备3种金属样品(第1金属样品62a、第2金属样品62b、及第3金属样品62c)。第1金属样品62a是在由PET形成的膜片(尺寸：10mm×20mm)的一主面整体形成Ru(钌)薄膜而得的。第2金属样品62b是在由PET形成的膜片(尺寸：10mm×20mm)的一主面整体形成Ni-W(镍-钨)薄膜而得的。第3金属样品62c是在由PET形成的膜片(尺寸：10mm×20mm)的一主面整体形成Au(金)薄膜而得的。

利用H₂O电浆对3片COP样品61的一主面、及3种金属样品62a、62b、62c中的形成有金属膜侧的主面进行处理。处理条件如图6所示，将高频电力功率设为100W，将水蒸气的流量设为20sccm，将处理腔室内的压力设为5Pa，将处理时间设为40秒。又，作为电浆处理装置，使用SAMCO公司制造的电浆处理装置(制品名：AQ-2000)(处理模式为PE模式)。

其次，合并第1金属样品62a中的以H₂O电浆处理后侧的主面、与COP样品61中的以H₂O电浆处理后侧的主面。具体而言，如图7(a)所示般，第1金属样品62a的该主面与COP样品61的该主面以重叠10mm×10mm的正方形区域的方式合并。关于第2金属样品62b及第3金属样品62c，亦以相同的方式将以H₂O电浆处理后侧的主面与COP样品61中的以H₂O电浆处理后侧的主面合并。

其次，对COP样品61与各金属样品62a、62b、62c的主面彼此合并后的样品对(第1金属样品62a与COP样品61合并后的第1样品对60a、第2金属样品62b与COP样品61合并后的第2样品对60b、及第3金属样品62c与COP样品61合并后的第3样品对60c的各者)进行加压并加热。

具体而言，将各样品对60a、60b、60c以SiO₂薄板夹持，使用图7(b)所示的装置对其进行加热并加压。即，将以SiO₂薄板所夹持的各样品对60a、60b、60c载置于第1金属块72a(载置于第1加热器71a上的第1金属块72a)上，并于其上依序载置第2加热器71b及第2金属块72b。第2金属块72b设置为能够沿着直立设置于第1金属块72a的一对导向柱74、74升降，并且通过一对施压构件73、73，朝向第1金属块72a以特定的负载施压。各施压构件73例如由螺丝构件形成，该螺丝构件是在第2金属块72b自上侧贯通，且在下端与设于第1金属块72a的螺丝孔螺合。在该情形时，可通过施加至各施压构件73的上端的转矩，调整附加于样品对60a、60b、60c的压力的大小。此处，将两加热器71a、71b的温度设为100℃，将附加于样品对60a、60b、60c的压力设为1600(N/cm²)。又，加热及加压的时间设为5分钟。

在实施例3的被实施过一系列处理后的3组样品对60a、60b、60c中，通过目视确认COP样品61与各金属样品62a、62b、62c是否已接合。其结果如图8的表所示，可确认：在全部第1样品对60a、第2样品对60b、及第3样品对60c中，COP样品61与金属样品62a、62b、62c已接合。

如上所述，关于COP样品61与各金属样品62a、62b、62c接合的理由，认为是通过电浆处理而在各样品61、62a、62b、62c的被接合面形成亲水性官能基，并通过加热及加压于两被接合面的官能基之间形成共价键。为了验证该点，对在上述处理条件下实施H₂O电浆处理后的各样品61、62a、62b、62c的被接合面的纯水接触角进行测定，结果获得了图9所示的测定结果。由此，可知通过以H₂O电浆实施处理，各样品61、62a、62b、62c的被接合面亲水化(在被接合面生成亲水性官能基)。

<实施例4>

利用O₂电浆对与实施例3相同的样品61、62a、62b、62c进行处理，以与上述相同的方式合并各样品的主面的一部分作为3组样品对60a、60b、60c，并对它们进行加压并加热。其中，电浆处理的条件除将气体的种类由水蒸气变更为氧以外，设为与实施例3相同(图6)。又，加热及加压的条件设为与实施例3相同。

在实施例4的被实施过一系列处理后的3组样品对60a、60b、60c中，通过目视确认COP样品61与各金属样品62a、62b、62c是否已接合。其结果如图8的表所示，可确认：在全部第1样品对60a、第2样品对60b、及第3样品对60c中，COP样品61与金属样品62a、62b、62c已接合。

又，此处，亦对在上述处理条件下实施O₂电浆处理后的各样品61、62a、62b、62c的纯水接触角进行测定，结果获得了图9所示的测定结果。由此，可知通过以O₂电浆实施处理，各样品61、62a、62b、62c的被接合面亲水化(在被接合面生成亲水性官能基)。

<比较实验1>

比较例1：在实施例3中，不进行H₂O电浆处理。即，将与实施例3相同的样品61、62a、62b、62c不进行任何电浆处理，以与上述相同的方式合并主面的一部分作为3组样品对60a、60b、60c，并对它们进行加压并加热。其中，加压及加热的条件设为与实施例3相同。

比较例2：在实施例3中，不进行加热及加压。即，将与实施例3相同的样品61、62a、62b、62c以H₂O电浆进行处理，以与上述相同的方式合并主面的一部分作为3组样品对60a、60b、60c而不进行加热及加压。其中，电浆处理的条件设为与实施例3相同。

比较例3：在实施例4中，不进行加热及加压。即，将与实施例4相同的样品61、62a、62b、62c以O₂电浆进行处理，以与上述相同的方式合并主面的一部分作为3组样品对60a、60b、60c而不进行加热及加压。其中，电浆处理的条件设为与实施例4相同。

在比较例1～3的被实施过各处理的3组样品对60a、60b、60c中，通过目视确认COP样品61与各金属样品62a、62b、62c是否已接合。其结果如图8的表所示，在比较例1～3的任一者中，COP样品61与金属样品62a、62b、62c均未接合。

<比较实验2>

分别准备复数片与实施例3相同的COP样品61(矩形COP膜片(尺寸：10mm×20mm，厚度：0.5mm))、及与实施例3相同的第1金属样品62a(在由PET形成的膜片(尺寸：10mm×20mm)的一主面整体形成Ru薄膜而得的)。并且，通过H₂O电浆对各COP样品61的一主面、及各第1金属样品62a中的形成有金属膜侧的主面进行处理。其中，电浆处理的处理条件设为与实施例3相同。继而，与实施例3同样地，合并各第1金属样品62a中的以H₂O电浆处理后侧的主面、与各COP样品61中的以H₂O电浆处理后侧的主面(参照图5(a))。然后，对第1金属样品62a与COP样品61的主面彼此合并后的各样品对(第1样品对60a)利用与实施例3相同的方法进行加压并加热(参照图5(b))。其中，此处，通过调整一对加热器71a、71b的温度及施加至各施压构件73的上端的转矩，而对复数个样品对60a的各者分别于不同的温度、压力条件下实施了加热及加压。又，加热及加压的时间全部设为5分钟。

于分别在不同的温度、压力条件下实施了加热及加压后的各样品对60a中，通过目视确认COP样品61与第1金属样品62a是否已接合。汇总有其结果的表示于图10。如此处所示般，例如，在附加的压力为400(N/cm²)的情形时，以100℃以上的加热实现接合，在附加的压力为2400(N/cm²)的情形时，以85℃以上的加热实现接合。即，可知附加的压力越高，则以越低的加热温度实现接合(以另一观点来看，加热温度越高，则以越低的压力实现接合)。

又，例如在附加的压力为1600(N/cm²)的情形时，以90℃以上的加热实现接合。但是，在此情形时，若使加热温度升高至150℃，则可确认虽然实现接合，但COP样品61发生变形。因此，在附加的压力为1600(N/cm²)的情形时，适当的温度范围可为90℃以上且150℃以下。尤其是，通过将加热温度设为95℃以上且150℃以下，可不使COP样品61变形，而实现足够牢固的接合。

<4.变形例>

在上述实施方案中，对应用本发明的方法将覆盖板81与电极板82接合而获得生物感测器8的方法进行了说明，但本发明的方法的应用范围并不限定于此，可广泛用于将具有由COP形成的被接合面的构件、与具有由金属形成的被接合面的构件接合的情形。

又，在上述实施方案中，应用本发明的方法将由COP形成的被接合面(第1被接合面810)、与由成为电极的金属(Ru、Ni-W、Au、银等)形成的被接合面(第2被接合面820)接合，但若使用本发明的方法，则亦可将由除了成为电极的金属以外的各种金属形成的被接合面、与由COP形成的被接合面接合。

又，在上述实施方案中，在电浆处理装置100中，供载置被处理物的下部电极3接地并且在上部电极4连接有高频电源42，对各板81、82进行了利用PE(Plasma Etching)模式的电浆处理，但亦可在供载置被处理物的下部电极3连接高频电源并且使上部电极4接地，进行利用RIE(Reactive Ion Etching)模式的电浆处理。

又，在上述实施方案的步骤S2中，将第1被接合面810与第2被接合面820通过H₂O电浆或O₂电浆进行了处理，但亦可通过包含H₂O电浆或O₂电浆的至少一者的混合电浆等进行处理。例如，可通过H₂O电浆与O₂电浆的混合电浆进行处理，亦可利用在H₂O电浆(或O₂电浆)中混合有氮气(N₂)、氨(NH₃)、氢(H₂)、氩(Ar)、氦(He)等各种气体的环境进行处理。

又，在上述实施方案的步骤S23中，同时对合并后的两被接合面810、820进行了加热与加压，但根据情形，既可在加热之后进行加压，亦可在加压之后进行加热。

附图标记说明

8：生物感测器

801：端子部分

802：样品保持空间

81：覆盖板

810：第1被接合面

811：凹部

82：电极板

820：第2被接合面

821：底板

822：电极

823：反应物质

100：电浆处理装置

71a、71b：加热器

72a、72b：金属块

73：施压构件

74：导向柱。