JP4383173B2 - 電気導電率を有する搬送部材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
一方向性炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックによって構成され、前記一方向性炭素繊維の一部又は全部が本体長手方向に本質的に平行に配置されるプレプレグシートによって成形される本体と、
搬送される物品と接触するように、前記本体上面に配置された導電性ポリマー製パッドとを含み、
前記導電性ポリマー製パッドは、前記本体の端部に前記一方向性炭素繊維の一部を露出して形成した貫通穴又は凹部に嵌合して配置されており、
少なくとも1つの物品を載置搬送する間、前記導電性ポリマー製パッドの前記物品との接触部分が、前記本体中の炭素繊維強化プラスチックの一方向性炭素繊維の少なくとも一部に電気接続され、かつ該炭素繊維を介して、前記本体の端部に設けられた外部接地線への接点とも電気的に接続されていることを特徴とする搬送部材が提供される。
a)一方向性炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックによって構成され、前記一方向性炭素繊維の一部又は全部が本体長手方向に本質的に平行に配置されるプレプレグシートによって成形される本体を製造する工程と、
b)前記本体の炭素繊維強化プラスチックの一方向性炭素繊維の少なくとも一部を露出する貫通孔又は凹部を形成する工程と、
c)搬送される物品と接触するように、前記本体の前記貫通穴又は凹部に嵌合して前記本体上面に導電性ポリマー製パッドを配置し、露出されている一方向性炭素繊維の少なくとも一部が前記導電性ポリマー製パッドに電気接続される工程と、
d)前記本体の端部に、外部接地線への接点を設ける工程、
を含み、
少なくとも1つの物品を載置搬送する間、前記導電性ポリマー製パッドの前記物品との接触部分を、前記本体中の炭素繊維強化プラスチックの一方向性炭素繊維の少なくとも一部に電気接続し、且つ該炭素繊維を介して、前記本体の端部に設けられた接点とも電気的に接続することを含む。
以下の定義を、この明細書および添付した請求項において用いる場合の基準として提供する。
1.本体(Body)−搬送される物品を保持する部分を有する搬送部材。
2.プレプレグ(Prepreg)−樹脂が乾燥布に含浸するように樹脂溶液で湿潤した乾燥布。
3.M6−6mmのねじ穴のメートル呼称径である。
導電性ポリマー部分とCFRPからなる本体とを導入する搬送部材を製造した。最初に、スキン層をピッチ炭素繊維を用いて製造し、800GPaの引張弾性率を有するピッチタイプ炭素繊維を一方向に引っ張り、整列し、エポキシポリマーで含浸し、一方向性プレプレグシートを製造した。炭素繊維の方向が搬送部分の長手方向に対して0°(すなわち、同じ方向)であるようにいくつかのプレプレグを積層した。積層されたシートをオートクレーブ内で処理し、約1.3mmの厚さを有するスキン層を製造した。
実施例1の最初の3つの工程がこの実施例に適用される。次に、搬送部材の別の実施態様を次いで製造した。実施例1において形成された本体の上面の末端部に、内径3mmおよび深さ1mmの3つの穴を形成した。これらの穴に対する凹部分の嵌め合いを有し、ポリイミドポリマー(本願特許出願人から入手できるヴェスペル(Vespel)登録商標SP−102)を含有する、104Ω・cmの体積抵抗率を有する導電性ポリマーからなる3つのパッドを、それらをこれらの穴の各々にプレス供給することによって設け、搬送部材を製造した。
静電気の電荷除去(DE−ELECTRIFICATION)試験
実施例1および2において得られた搬送部材をそれぞれ、搬送装置に取付け、次いで、搬送部材を接地した。次に、搬送される物品である直径約300mmを有するウエハを、強制充電用の電源を用いて約2kVで帯電した。次に、帯電したシリコンウエハを、それが搬送部材の3つのポリマーパッドと接触できるように配置し、次いで、電圧電荷が導電性搬送部材を通して散逸するために約3秒間、保持した。次に、ウエハの帯電電圧を静電電圧計(シシドーエレクトロスタティックス社(Shishido Electrostatics,Ltd.)製のモデル「ステイティロン(STATIRON)」 DZ3)によって測定し、導電性搬送部材の機能を検証した。電圧計で測定すると、ウエハの電圧電荷が、3秒間、搬送部材と接触させた後に200ボルトより小さい値まで散逸し、静電気の除去が有効に行われたことを確認した。
この比較例において搬送部材をセラミックから製造した。M6タップホールを長さ600mm、幅240mm、および厚さ4.3mmのアルミニウムプレートに形成し、本体を作った。上に記載した実施例1および2と同様に、ポリイミドポリマーを含有する、104Ω・cmの体積抵抗率を有する導電性ポリマーからなる3つのパッドを本体に設け、搬送部材を製造した。これらの搬送部材を試験にかけ、上に記載した実施例3と同様に静電気が除去されるかどうか確認した。実施例3と対照的に、シリコンウエハの帯電電圧は試験の前と後で変化することはまずなく、静電気は3秒の測定後に除去できず、1600ボルトより大きい値で残留したことを確認した。(シシドーエレクトロスタティックス社製のモデル 「ステイティロン」 DZ3静電電圧計を用いて電圧を測定した。)
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
1. 少なくとも1つの物品を搬送するための搬送部材であって、
炭素繊維強化複合材料を有する本体と、
前記本体上に配置された導電性ポリマー部分とを含み、前記導電性ポリマー部分が、少なくとも1つの物品を搬送する間、該少なくとも1つの物品との接触部分を有し、前記本体中の炭素繊維強化複合材料の炭素繊維の少なくとも一部に電気接続されることを特徴とする搬送部材。
2. 前記炭素繊維強化複合材料が、10℃/分の上昇速度で25℃〜250℃の温度条件を有する、10-5Paの真空で発生される15ppm未満の水および1ppm未満の水素ガスの純度を含むことを特徴とする1.に記載の搬送部材。
3. 前記本体が、接地線への接地接点が設けられる近接端部を有し、前記物品との接点が、前記炭素繊維の少なくとも一部によって前記導電性ポリマー部分に電気接続されることを特徴とする1.または2.に記載の搬送部材。
4. 前記本体の前記炭素繊維強化複合材料が、前記本体の縦方向と実質的に平行に配置された炭素繊維の一方向性プレプレグの少なくとも1つの層を含み、前記一方向性プレプレグの前記炭素繊維の少なくとも一部と前記導電性ポリマー部分とが、電気接続されていることを特徴とする1.または3.に記載の搬送部材。
5. 前記本体の前記炭素繊維強化複合材料が、炭素繊維を含有するクロスプレプレグの少なくとも1つの層と、電気接続されている前記プレプレグおよび前記導電性ポリマー部分の前記炭素繊維の少なくとも一部とを含むことを特徴とする1.または3.に記載の搬送部材。
6. 前記導電性ポリマー部分が、ポリイミド、エポキシ、アラミド、ビスマレイミド、フェノール、フラン、尿素、不飽和ポリエステル、エポキシアクリレート、ジアリルフタレート、ビニルエステル、メラミン、ナイロンポリマー、液体芳香族ポリアミドポリマー、ポリエステルポリマー、液体芳香族ポリエステルポリマー、ポリプロピレンポリマー、ポリエーテルスルホンポリマー、ポリフェニレンスルフィドポリマー、ポリエーテルエーテルケトンポリマー、ポリエーテルケトンポリマー、ポリエーテルケトンポリマー、ポリスルホンポリマー、ポリ塩化ビニルポリマー、ビニロンポリマー、アラミドポリマー、液晶ポリマー、ポリ(パラフェニレンベンゾビサキサゾール)またはフルオロポリマーの1つ以上を含むことを特徴とする1.〜5.のいずれか一項に記載の搬送部材。
7. a)炭素繊維強化複合材料を含有する本体を製造する工程と、
b)前記本体の炭素繊維強化複合材料の炭素繊維の少なくとも一部を露出させる工程と、
c)導電性ポリマー部分を前記本体上に配置し、露出されている炭素繊維の少なくとも一部が前記導電性ポリマー部分に電気接続される工程と、を含むことを特徴とする1.〜6.のいずれか一項に記載の搬送部材の製造方法。
8. 前記導電性ポリマー部分が、導電性接着剤を用いて前記本体上に配置されることを特徴とする7.に記載の製造方法。
9. 前記配置工程が、炭素繊維の少なくとも一部を露出させるために形成された画定された開口部または凹部分に前記導電性ポリマー部分を挿入する工程を含むことを特徴とする7.に記載の製造方法。
Claims (2)
- 少なくとも1つの物品を載置搬送するための搬送部材であって、
一方向性炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックによって構成され、前記一方向性炭素繊維の一部又は全部が本体長手方向に本質的に平行に配置されるプレプレグシートによって成形される本体と、
搬送される物品と接触するように、前記本体上面に配置された導電性ポリマー製パッドとを含み、
前記導電性ポリマー製パッドは、前記本体の端部に前記一方向性炭素繊維の一部を露出して形成した貫通穴又は凹部に嵌合して配置されており、
少なくとも1つの物品を載置搬送する間、前記導電性ポリマー製パッドの前記物品との接触部分が、前記本体中の炭素繊維強化プラスチックの一方向性炭素繊維の少なくとも一部に電気接続され、かつ該炭素繊維を介して、前記本体の端部に設けられた外部接地線への接点とも電気的に接続されていることを特徴とする搬送部材。 - 請求項1に記載の搬送部材を製造するための方法であって、
a)一方向性炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックによって構成され、前記一方向性炭素繊維の一部又は全部が本体長手方向に本質的に平行に配置されるプレプレグシートによって成形される本体を製造する工程と、
b)前記本体の炭素繊維強化プラスチックの一方向性炭素繊維の少なくとも一部を露出する貫通孔又は凹部を形成する工程と、
c)搬送される物品と接触するように、前記本体の前記貫通穴又は凹部に嵌合して前記本体上面に導電性ポリマー製パッドを配置し、露出されている一方向性炭素繊維の少なくとも一部が前記導電性ポリマー製パッドに電気接続される工程と、
d)前記本体の端部に、外部接地線への接点を設ける工程、
を含み、
少なくとも1つの物品を載置搬送する間、前記導電性ポリマー製パッドの前記物品との接触部分を、前記本体中の炭素繊維強化プラスチックの一方向性炭素繊維の少なくとも一部に電気接続し、且つ該炭素繊維を介して、前記本体の端部に設けられた接点とも電気的に接続することを特徴とする方法。
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