KR102324019B1 - 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체 및 가공 장치 - Google Patents

탄소섬유 강화 플라스틱 구조체 및 가공 장치 Download PDF

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Abstract

면 조도가 작고, 잔류 응력이나 온도 변화 등에 기인하는 변형이 억제된 탄소 섬유 강화 플라스틱 구조체, 및 당해 구조체를 사용한 가공 장치가 개시된다.
탄소섬유 강화 플라스틱 구조체(CFRP 구조체)는, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재(CFRP 부재)와, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 형성된 수지층을 구비하고, 상기 수지층에 있어서의 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면의 면 조도가, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면의 면 조도보다 작다.

Description

탄소섬유 강화 플라스틱 구조체 및 가공 장치
본 발명은, 탄소섬유 강화 플라스틱을 포함하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체, 및 당해 구조체를 사용한 가공 장치에 관한 것이다.
노광 장치 등의 가공 장치에 있어서, 워크를 유지하여 이동하는 스테이지는, 비강성이 높으며, 또한 밀도 및 열팽창 계수가 작다고 하는 특성을 가질 것이 요망된다. 이들 조건을 만족시키는 재료로서, 탄소섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic：CFRP)이 있다. CFRP는, 예를 들면 이하와 같이 하여 만들어진다.
우선, 탄소섬유에 수지를 함침시켜, 프리프레그라고 불리는 판 형상(시트 형상)의 재료를 작성한다. 다음에, 이 프리프레그를, 섬유의 방향을 고려하면서, 틀 안에 복수매 겹쳐 쌓아, 진공 백을 사용하여 기압을 이용하면서 가열하고 압착해 경화시킴으로써 성형한다. 그리고, 냉각 후, 성형품을 틀에서 떼어낸다.
최근, 노광 장치 등의 스테이지에는, 에어 부상형 평면 스테이지가 이용되고 있다. 에어 부상형 평면 스테이지에서는, 활주면 상에 있어서, 에어의 작용에 의해 부상한 상태의 이동체에 대하여 자력을 인가하고, 당해 이동체와 활주면의 볼록극 사이의 자계를 변화시킴으로써, 이동체를 활주면 상에 있어서 수평 이동시키도록 하고 있다. 이러한 구성을 갖는 평면 스테이지는, 서페이스 모터 스테이지, 소이어 모터 스테이지 등으로 칭해진다.
그리고, 이러한 평면 스테이지에 있어서는, 활주면의 면 조도는, 예를 들면 10μm 이하인 것이 필요해지고 있다. 왜냐하면, 최근, 이동체에는 보다 높은 강성 성능이 요구되고 있고, 그 요구를 만족시키기 위해서는, 이동 시의 이동체와 활주면 사이의 간극(에어 베어링 갭)은, 수μm 정도로 유지될 필요가 있기 때문이다.
그러나, CFRP 부재는, 가공면의 면 조도를 작게 할 수 없다. 구체적으로는, CFRP 부재는, 산술 평균 조도(Ra)로 10μm~20μm 정도의 정밀도로 밖에 가공할 수 없다. 그 이유는, 탄소섬유와 수지에서는, 각각의 강성의 차이에 의해, 연삭 조건이 상이하기 때문이라고 생각된다. 그 때문에, CFRP 부재는, 단독으로는 노광 장치 등의 스테이지의 활주면으로서 사용할 수 없다.
특허문헌 1(일본국 특허공개 2009-248398호 공보)에는, 노광 장치의 기판 스테이지(워크 흡착 베이스)가, CFRP 부재의 표면에 세라믹스 부재를 접합하고, 세라믹스 부재를 연삭이나 연마 등에 의해 가공해서 얻어지는 구조체를 포함하는 점이 개시되어 있다. 특허문헌 1(일본국 특허공개 2009-248398호 공보)에서는, CFRP 부재와 세라믹스 부재를 접합하기 위해서, 미경화 프리프레그의 접착력을 사용하고 있다.
일본국 특허공개 2009-248398호 공보
상기 특허문헌 1(일본국 특허공개 2009-248398호 공보)에 기재된 기술에 있어서는, CFRP 부재의 표면에 미경화 프리프레그를 배치하고, 미경화 프리프레그 상에 세라믹스 부재를 배치한 적층체를 120℃ 정도로 가열함으로써, 세라믹스 부재와 CFRP 부재의 접합체를 얻도록 하고 있다.
그러나, CFRP의 열팽창률과 세라믹스의 열팽창률은 다르다. 그 때문에, 상기와 같이 가열 처리한 후, 온도를 내리면, CFRP 부재에 부착된 세라믹스 부재에 잔류 응력이 발생한다. 세라믹스 부재에 잔류 응력이 있으면, 세라믹스 부재의 표면을, 평면 정밀도를 올리기 위해 연삭 가공을 한 경우, 세라믹스 부재가 얇아짐에 따라 응력의 밸런스가 무너져, 세라믹스 부재가 변형되어 버릴 우려가 있다.
또, 상기의 열팽창률의 차이에 의해, 세라믹스 부재와 CFRP 부재의 접합체에 있어서는, 경시적인 온도 변화에 반복해서 노출되는 동안에, 머지않아 접합면에서의 변형이나, 경우에 따라서는 파손이 생길 우려가 있다. 또한, 상기와 같이 세라믹스 부재와 CFRP 부재의 접합체를 제조하기 위해서는, CFRP 부재를 제조하는 공정 도중에, 새로 세라믹스 부재를 접합하는 공정을 추가하지 않으면 안되어, 생산성이 낮다.
그래서, 본 발명은, 면 조도가 작고, 잔류 응력이나 온도 변화 등에 기인하는 변형이 억제된 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체, 및 당해 구조체를 사용한 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 일 양태는, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재와, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 형성된 수지층을 구비하고, 상기 수지층에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면의 면 조도가, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면의 면 조도보다 작다.
이러한 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체는, 비강성이 높고, 밀도 및 열팽창 계수가 작다고 하는 탄소섬유 강화 플라스틱의 특성을 가지며, 또한 양호한 면 조도(작은 면 조도)가 실현된 구조체로 할 수 있다. 또, 탄소섬유 강화 플라스틱을 구성하는 프리프레그는 수지의 성분을 갖는다. 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 형성되는 층은, 탄소섬유 강화 플라스틱과의 사이의 열팽창률의 차이가 적고, 접착 친화성이 높은 같은 종류의 수지층이기 때문에, 잔류 응력을 작게 할 수 있고, 경시적인 온도 변화 등에 기인하는 변형이 발생하기 어렵다. 또한, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체는, 완성된 탄소섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 탄소섬유 강화 플라스틱 부재와 수지층의 적층체로 할 수 있으므로, 복잡한 제조 공정이 불필요하여, 생산성이 높다.
또, 상기의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체에 있어서, 상기 수지층에 있어서의 상기 면 조도는, 10μm 이하여도 된다. 이 경우, CFRP 단독으로는 실현할 수 없는 작은 면 조도가 실현된 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체를 실현할 수 있다.
또한, 상기의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체에 있어서, 상기 수지층은, 상온 경화형 수지에 의해 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 가열 처리에 의해 발생하는 잔류 응력이 억제된 수지층으로 할 수 있다. 따라서, 연삭 가공 등의 표면 가공에 의해 수지층에 변형이 생기는 것을 억제할 수 있다.
또, 상기 상온 경화형 수지는, 에폭시 수지여도 된다. 에폭시 수지는, 일반적인 수지이며 저렴하다. 그 때문에, 수지층에 에폭시 수지를 이용함으로써, 비교적 저렴한 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체로 할 수 있다.
또한, 상기의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체는, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상에 배치된, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 상기 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 더 구비하고, 상기 수지층은, 상기 제3의 부재에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면 전체를 덮고 있어도 된다.
이와 같이, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면에, 수지와도 탄소섬유 강화 플라스틱과도 다른 재질의 제3의 부재를 설치할 수도 있다. 이 경우, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체는, 다양한 용도에 따른 기능 부품으로 할 수 있다. 또, 제3의 부재는, 예를 들면 수지층에 의해 몰딩됨으로써 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면에 고정할 수 있다. 이 경우, 연삭 가공 등의 표면 가공의 대상은, 제3의 부재를 몰딩하고 있는 수지층의 수지 부분으로 할 수 있다. 따라서, 제3의 부재에 잔류 응력이 발생하는 경우라도, 제3의 부재에 대해서는 상기 가공이 시행되지 않아, 변형이 생길 일은 없다.
또, 상기의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체는, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상의 일부에 배치된, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 상기 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 더 구비하고, 상기 수지층은, 상기 제3의 부재에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면이 노출되도록, 상기 제1 면 상에 형성되어 있어도 된다.
이와 같이, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면에, 수지와도 탄소섬유 강화 플라스틱과도 다른 재질의 제3의 부재를 설치할 수도 있다. 이 경우, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체는, 다양한 용도에 따른 기능 부품으로 할 수 있다. 또, 제3의 부재는, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 표면으로부터 노출되어, 수지층에 의해 덮어지지 않아도 된다. 이 경우, 제3의 부재의 표면에, 광학 연마나 미세 가공이라고 하는 표면 가공을 직접 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체가 사용되는 부재에 상대 부재를 대향 배치시키는 경우, 상대 부재를, 수지층을 개재시키지 않고 제3의 부재에 대향 배치시킬 수 있어, 양자의 거리를 가깝게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체에 있어서, 상기 제3의 부재는, 금속 부재여도 된다. 즉, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면에, 철, 알루미늄, 구리, 놋쇠, 인청동, SUS(스테인레스) 등의 금속 부재를 설치할 수 있다. 금속 부재의 재질은, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체를 사용하는 부재(부품)의 용도에 따라 적절히 선택 가능하다.
또한, 상기 금속 부재는, 상기 제1 면 상의 일 방향에 있어서 등간격으로 배치되어 있고, 상기 수지층은, 적어도 상기 금속 부재의 간극에 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 표면에, 자성체 영역과 비자성체 영역을 형성할 수 있다. 이러한 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체는, 에어 부상형 평면 모터의 활주면으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 양호한 면 조도를 갖는 활주면을 실현할 수 있다. 따라서, 활주면에 대하여 에어 부상시키는 이동체와의 에어 갭을, 작게 설정할 수 있는 평면 스테이지를 실현할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 제조 방법의 일 양태는, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 수지층을 형성하는 공정과, 상기 수지층에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면을, 면 조도가 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면의 면 조도보다 작아지도록 연삭 가공하는 공정을 포함한다.
이로 인해, 비강성이 높고, 밀도 및 열팽창 계수가 작다고 하는 탄소섬유 강화 플라스틱의 특성을 가지며, 또한 양호한 면 조도가 실현된 구조체를 제조할 수 있다. 또, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에, 탄소섬유 강화 플라스틱과의 열팽창률의 차이가 적은 수지층을 형성하기 때문에, 잔류 응력이 작고 경시적인 온도 변화 등에 기인하는 변형이 발생하기 어려운 구조체로 할 수 있다. 또한, 완성된 탄소섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 수지층을 적층하면 되므로, 복잡한 제조 공정이 불필요하여, 생산성이 높다.
또한, 상기의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 제조 방법은, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상에, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 상기 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 배치하는 공정을 더 포함하고, 상기 수지층을 형성하는 공정은, 상기 제3의 부재가 배치된 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상 및 상기 제3의 부재 상에, 상기 수지층을 형성해도 된다. 이 경우, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면에, 수지와도 탄소섬유 강화 플라스틱과도 다른 재질의 제3의 부재가 설치된 구조체를 제조할 수 있다. 즉, 다양한 용도에 따른 기능 부품을 구성하는 구조체를 제조할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 가공 장치의 일 양태는, 워크를 유지하여 이동하는 워크 스테이지를 갖고, 상기 워크 스테이지에 유지된 워크를 가공하는 가공 장치로서, 상기 워크 스테이지는, 상기의 어느 하나의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체를 포함한다.
이와 같이, 워크 스테이지에 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체를 사용함으로써, 외적 요인이나 온도 변화에 의한 변형이 적고 경량화된 워크 스테이지로 할 수 있다. 또, 워크 스테이지는, 예를 들면 워크를 유지하는 면이나, 에어 부상형 평면 스테이지에 있어서 상대 부재에 대향하는 면 등, 양호한 면 조도를 요하는 면을 구비한다. 따라서, 이러한 면에 상기의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체를 사용함으로써, 이상적인 워크 스테이지를 구비하는 가공 장치로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 면 조도가 작고, 잔류 응력이나 온도 변화 등에 기인하는 변형이 억제된 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체를 실현할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적, 양태 및 효과 및 상기되지 않은 본 발명의 목적, 양태 및 효과는, 당업자라면 첨부 도면 및 청구범위의 기재를 참조함으로써 하기의 발명을 실시하기 위한 형태(발명의 상세한 설명)로부터 이해할 수 있을 것이다.
도 1은, 제1 실시 형태의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 사시도이다.
도 2는, 제1 실시 형태의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 단면도이다.
도 3은, 제2 실시 형태의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 사시도이다.
도 4는, 제2 실시 형태의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 단면도이다.
도 5는, 노광 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 6a는, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 6b는, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 6c는, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 다른 예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 제1 실시 형태의 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체(CFRP 구조체)(10)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 또, 도 2는, 도 1에 있어서의 CFRP 구조체(10)의 A-A 단면도이다.
CFRP 구조체(10)는, 탄소섬유 강화 플라스틱 부재(CFRP 부재)(11)와, CFRP 부재(11) 상에 형성된 수지층(12)을 구비한다.
CFRP 부재(11)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 프리프레그(11a)가 적층되어 구성되어 있다. 프리프레그(11a)는, 탄소섬유에, 섬유의 방향성을 갖게 한 채로 수지를 함침시킨 시트 형상의 부재이다. 프리프레그(11a)를 구성하는 수지는, 예를 들면 열경화성 에폭시 수지이다. 또한, 프리프레그(11a)를 구성하는 수지로서는, 예를 들면, 불포화 폴리에스테르, 비닐에스테르, 페놀, 시아네이트에스테르, 폴리이미드 등의 열경화성 수지를 이용할 수도 있다.
CFRP는, 틀 안에, 복수의 프리프레그를 섬유의 방향이 다르도록, 필요한 수의 층(예를 들면 20층)을 적층하고, 감압 하에서 120℃~130℃ 정도로 가열하고, 가압(압착)하여 경화시킴으로써 성형된다. 여기서, 프리프레그를, 섬유의 방향이 다르게 중첩하는 것은, 프리프레그의 면내 방향의 강도를 등방적으로 강화시키기 위함이다.
또한, 프리프레그로서는, 저렴하게 비축할 수 있는 기준 치수의 표준품(예를 들면, 5mm의 UD(UNI-DIRECTION)재)를 사용할 수 있다. 또한, UD재란 섬유의 방향이 일 방향으로만 연장되어 있는 재료를 말한다.
이와 같이 하여 제작된 CFRP는, 철이나 알루미늄 등의 금속재료보다 저밀도(즉 가볍다)이면서, 고강도인 재료가 된다. CFRP 부재(11)는, 상기의 완성된 CFRP를 원하는 크기로 잘라낸 부재이다.
수지층(12)은, CFRP 부재(11)의 표면(제1 면)(11b)에 균일하게 형성되어 있다. 이 수지층(12)의 표면(12a)(표면(11b)에 대향하는 면과는 반대의 면)의 면 조도는, CFRP 부재(11)의 표면(11b)의 면 조도보다 작다. 여기서, 면 조도란, 표면 조도를 나타내는 파라미터인 산술 평균 조도(Ra), 혹은 최대 높이 조도(Rz)이다.
수지층(12)은, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 균일하게 수지(액체)가 도포되어, 경화된 후, 경화된 수지의 표면(12a)이 CFRP 부재(11)의 표면(11b)보다 미세한 면 조도가 되도록 연삭 가공됨으로써 형성된다. 수지층(12)의 표면(12a)의 면 조도는, 예를 들면, 산술 평균 조도(Ra), 최대 높이 조도(Rz)가 모두 10μm 이하이다.
수지층(12)은, 예를 들면, 상온 경화형 수지에 의해 구성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 수지층(12)은, 상온 경화형 에폭시 수지에 의해 구성되어 있는 경우에 대해서 설명한다. 단, 수지층(12)을 구성하는 수지의 종류는, 상기로 한정되지 않는다.
이하, 본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10)의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다.
우선, 완성된 CFRP를 필요한 크기만큼 잘라내어, CFRP 부재(11)를 준비한다.
다음으로, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 액상의 상온 경화형 수지를 도포하고, 가열하지 않고 상온에서 경화시킨다. 이 때, 수지층에 기포가 혼입되지 않도록, 예를 들면, 용기 안에 CFRP 부재(11)를 배치하고, CFRP 부재(11)의 표면(11b)과 용기 사이의 간극에 진공 흡인을 하면서 액상 수지를 충전하고, 그 후, 대기 해방하도록 한다. 경화 후의 수지층(12)의 두께는, 상기 간극이나 액상 수지의 점도 등에 의해서 결정된다. 본 실시 형태에서는, 연삭 가공 전의 경화 후의 수지층(12)의 두께는, 예를 들면 100μm 정도이다.
마지막으로, 경화 후의 수지층(12)의 표면(12a)을 연삭 가공한다. 이 때, 예를 들면, 두께 100μm의 수지층(12)을, 두께 50μm 까지 연삭하고, 수지층(12)의 표면(12a)의 면 조도를 10μm 이하로 한다.
이와 같이 하여, CFRP 구조체(10)가 제조된다.
상술한 바와 같이, CFRP는, 탄소섬유에 수지를 함침시킨 프리프레그의 적층체이며, 탄소섬유와 수지는, 각각의 강성의 차이에 의해, 가공의 용이성이 다르다. 즉, 탄소섬유와 수지에서는, 각각 적절한 연삭 조건이 다르다. 그 때문에, CFRP의 표면은, 연삭 가공에 의해 면 조도를 사용하고 있는 탄소섬유에 대하여 충분히 작게 할 수 없다. 구체적으로는, 산술 평균 조도(Ra)로 10μm~20μm 정도의 정밀도로밖에 가공할 수 없다.
그래서, 상기의 대응책으로서, 프리프레그를 성형하여 압착 경화시킬 때에 이용하는 틀의, 프리프레그와 접하는 면의 면 조도를 작게 함으로써, 성형 후의 CFRP의 면 조도를 작게 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 이하와 같은 문제가 있다.
CFRP의 성형 시에, 프리프레그는, 가열되어서 경화시키기 때문에, 경화 후, 온도가 내려간 프리프레그에는 잔류 응력이 발생하고, 틀에서 떼어낸 후의 CFRP에, 물결이나 구부러짐(만곡)이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, CFRP의 성형에 이용하는 틀의 면 조도를 작게 한 경우, 틀에서 떼어낸 CFRP 표면의 산술 평균 조도(Ra)는 작게 할 수 있어도, 최대 높이 조도(Rz)를 작게 하는 것은 어렵다. 특히, CFRP를 이용하여 대형으로 평평한 부재를 만들고 싶은 경우, 물결이나 구부러짐(만곡)의 크기가, 허용되는 수치 범위를 상회해 버리는 일이 많다. 예를 들면, 산술 평균 조도(Ra)는 2μm 정도로 억제할 수 있음에도 불구하고, 최대 높이 조도(Rz)는 20μm를 넘어 버리는 경우도 있다.
상기의 물결이나 구부러짐(만곡)을 허용 범위로 수정하기 위해서는, CFRP 표면을 가공하지 않을 수 없다. 그러나, CFRP의 표면에 대하여 연삭 가공을 행하면, 상술한 탄소섬유와 수지의 강성의 차이에 기인하여, 이번에는 산술 평균 조도(Ra)가 10μm 이상이 되어 버린다. 즉, CFRP를 가공하여 탄소섬유와 수지의 계면이 표면에 노출되는 경우, 그 면 조도가 악화된다.
이와 같이, CFRP의 표면의 산술 평균 조도(Ra)와 최대 높이 조도(Rz)를, 모두 10μm 이하로 하는 것은 곤란했다.
그래서, 본 실시 형태에서는, CFRP를 성형할 때에 이용하는 틀의 면 조도를 작게 하거나, CFRP 자체에 대하여 연삭 가공을 행하거나 하는 것이 아니라, 통상의 공정에 의해 제작된 CFRP의 표면에 가공하기 쉬운 희생층을 형성하고, 당해 희생층을 연삭 가공함으로써 양호한 면 조도를 갖는 CFRP 구조체(10)를 얻도록 한다.
본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10)는, CFRP 부재(11)와, CFRP 부재(11)의 표면(11b) 상에 형성된 수지층(12)을 구비하고, 수지층(12)의 표면(12a)의 면 조도가 CFRP 부재(11)의 표면(11b)의 면 조도보다 작은 구성을 갖는다. 즉, 수지층(12)이 상기 희생층으로서 기능한다. 이로 인해, 표면의 면 조도가 10μm 이하인 양호한 면 조도를 갖는 CFRP 구조체(10)로 할 수 있다.
이 CFRP 구조체(10)는, CFRP를 포함하기 때문에, 비강성이 높고, 밀도 및 열팽창 계수가 낮다고 하는 특성을 갖는다. 즉, CFRP 구조체(10)는, 외적 요인에 의한 치수 변형이 적고, 경량이며, 또한 온도 변화에 의한 치수 변형도 적다.
이와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10)는, 통상의 공정에 의해 제작된 CFRP를 필요한 크기만큼 잘라낸 CFRP 부재(11)에 대하여, 그 표면에 수지를 도포하고, 경화시켜 형성된 수지층(12)의 표면을 연삭 가공함으로써 제조된다. 따라서, CFRP를 제조하는 공정 도중에, 새로운 공정을 추가할 필요가 없어, 생산성이 높다.
또, 양호한 면 조도를 얻기 위해 연삭 가공하는 희생층으로서, 수지층(12)을 이용한다. CFRP 부재(11)를 구성하는 프리프레그는 수지 성분을 갖기 때문에, CFRP 부재(11)와 수지층(12)의 접촉면에 있어서의 양자의 열팽창률의 차이는 적고, 접합의 친화성도 높다. 그 때문에, 잔류 응력이 작고, CFRP 구조체(10)가 경시적인 온도 변화에 반복해서 노출되어도, 상기 접촉면에서의 변형이 발생할 가능성은 적다.
또한, 수지층(12)을 구성하는 수지는, 상온 경화형 수지로 할 수 있다. 상온 경화형 수지는, 경화 시에 가열을 필요로 하지 않기 때문에, 형성 후의 수지층(12)의 내부에 가열에 기인한 잔류 응력이 발생하지 않는다. CFRP 부재(11)의 표면에 형성된 희생층에 잔류 응력이 있으면, 연삭 가공했을 때에, 당해 희생층이 얇아지는 만큼, 응력의 밸런스가 무너져, 희생층이 변형되어 버릴 가능성이 있다. 본 실시 형태와 같이, 희생층으로서, 상온 경화형 수지에 의해 구성되는 수지층(12)을 이용함으로써, 상기와 같은 변형이 발생하는 것을 적절히 억제할 수 있다.
또, 상온 경화형 수지는, 상온 경화형 에폭시 수지로 할 수 있다. 이 경우, CFRP를 구성하는 수지와 동일한 성분의 수지층(12)으로 할 수도 있고, CFRP 부재(11)와 수지층(12)의 열팽창률을 보다 가깝게 할 수 있다. 따라서, 경시적인 온도 변화에 반복해서 노출된 경우라도 변형이 발생하기 어렵다. 또한, 에폭시 수지는, 일반적인 수지이며, 비교적 저렴하기 때문에, CFRP 구조체(10)를 저비용으로 제공할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10)는, 가공 장치에 사용할 수 있다. 가공 장치로서는, 예를 들면, 기판을 유지하여 이동하는 스테이지(워크 스테이지)를 갖고, 당해 스테이지에 유지된 기판을 노광하는 노광 장치가 있다.
예를 들면, 스텝 앤드 리피트 방식의 노광 장치의 스테이지에서는, 기판을 유지하는 면이나, 스테이지의 위치를 계측하기 위한 레이저 간섭계로부터의 광을 반사하는 미러 등에 있어서, 양호한 면 조도가 요구된다. 또, 이러한 스테이지에서는, 외적 요인에 의한 치수 변형이 적을 것, 경량으로 고속 이동이 가능할 것, 관성력이 낮고, 급정지시킬 수 있어, 고정밀도의 위치 결정이 단시간에 가능할 것, 온도 변화에 의한 치수 변형이 적을 것이 요구된다. 본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10)를 상기의 스테이지에 사용함으로써, 이들 요구를 적절히 만족시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, CFRP 부재(11)의 일면에만 수지층(12)이 형성되어 있는 경우에 대해서 설명했는데, CFRP 부재(11)의 복수의 면(표면(11b)과는 반대의 면이나 측면)에 각각 수지층(12)이 형성되어 있어도 된다.
또, 본 실시 형태에 있어서는, 수지층(12)의 표면(12a)이 평평한 경우에 대해서 설명했는데, 수지층(12)의 표면(12a)에는 홈이 형성되어 있어도 된다. 또한, 수지층(12)은, CFRP 부재(11)의 일면에 복수 형성되어 있어도 된다.
(제2 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다.
상술한 제1 실시 형태에서는, CFRP 구조체는, CFRP 부재와 수지층을 구비하는 경우에 대해서 설명했다. 제2 실시 형태에서는, CFRP 구조체가, CFRP 부재와, 수지층과, CFRP 및 수지와는 다른 제3의 부재를 구비하는 경우에 대해서 설명한다.
도 3은, 제2 실시 형태의 CFRP 구조체(10A)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 또, 도 4는, 도 3에 있어서의 CFRP 구조체(10A)의 B-B 단면도이다.
CFRP 구조체(10A)는, CFRP 부재(11)와, CFRP 부재(11) 상에 설치된 제3의 부재인 금속 부재(금속판)(13)와, CFRP 부재(11) 상에 금속판(13)을 덮도록 형성된 수지층(12)을 구비한다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, CFRP 구조체(10A)는, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 금속판(13)이 배치되고, 금속판(13)이 수지층(12)에 의해 몰딩된 구성을 갖는다. 여기서, 금속판(13)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 접착제(14)에 의해 CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 고정되어 있다. 또, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 수지층(12)의 표면(12a)의 면 조도는, CFRP 부재(11)의 표면(11b)의 면 조도보다 작고, 예를 들면 10μm 이하이다.
금속판(13)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 바둑판눈 형상으로 배치된 복수의 개구(13a)를 갖는다. 즉, 금속판(13)은, 격자 형상의 금속(13b)으로 이루어진다. 또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 금속판(13)의 개구(13a) 내에는, 수지층(12)의 수지가 들어가 있다. 본 실시 형태에서는, 금속판(13)의 재질이 철인 경우에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10A)는, 에어 부상형 평면 스테이지(서페이스 모터 스테이지)를 구비하는 노광 장치에 사용할 수 있다.
도 5는, 본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10A)를 사용하는 노광 장치(100)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
노광 장치(100)는, 워크(W)를 노광하는 투영 노광 장치이다. 여기서, 워크(W)는, 실리콘 워크, 프린트 기판 또는 액정 패널용 유리 기판 등이며, 워크(W)의 표면에는 레지스트막이 도포되어 있다.
노광 장치(100)는, 광조사부(21), 마스크(22), 마스크(22)를 유지하는 마스크 스테이지(22a), 투영 렌즈(23), 워크 스테이지(24)를 구비한다.
광조사부(21)는, 자외선을 포함하는 광을 방사하는 노광용 광원인 램프(21a)와, 램프(21a)로부터의 광을 반사하는 미러(21b)를 갖는다. 램프(21a) 및 미러(21b)는, 램프 하우스(21c)에 수용되어 있다. 또한, 여기에서는 광조사부(21)의 광원이 램프(21a)인 경우에 대해서 설명하는데, 광원은, LED나 레이저 등이어도 된다.
마스크(22)에는, 워크(W)에 노광(전사)되는 회로 패턴 등의 패턴이 형성되어 있다. 마스크(22)는, 마스크 스테이지(22a)에 의해 수평 상태를 유지하여 유지되어 있다. 광조사부(21)로부터의 노광광은, 마스크(22)와 투영 렌즈(23)를 통해, 워크 스테이지(24) 상의 워크(W)에 조사되고, 마스크(22)에 형성된 패턴이, 워크(W) 상에 투영되어 노광된다.
워크 스테이지(24)는, 에어 부상형 평면 스테이지이다.
에어 부상형의 평면 스테이지는, 수평면을 형성하는 활주면과, 이 활주면 상을 수평 방향(XY방향)으로 이동 가능한 이동체를 구비한다. 이 평면 스테이지는, XY축을 따라 바둑판눈 형상으로 강자성체인 볼록극이 설치된 활주면 상에, 이동체를 에어에 의해 부상시키고, 이동체에 자력을 인가하여, 이동체와 활주면의 볼록극 사이의 자력을 변화시킴으로써, 이동체를 활주면 상에 있어서 XY방향으로 이동하도록 구성되어 있다.
즉, 활주면은, 평면 모터의 고정자를 구성하고, 이동체는, 평면 모터의 이동자(가동자)를 구비한다. 여기서, 평면 모터란, 복수의 1차원 모터가 동일 평면상에 배치됨으로써, 당해 평면상에 있어서의 2차원적인 동작을 가능하게 하는 것을 말한다.
본 실시 형태에서는, CFRP 구조체(10A)에 있어서의 수지층(12)의 표면(12a)을, 상기 활주면으로서 이용하는 경우에 대해서 설명한다. 즉, 워크 스테이지(24)는, CFRP 구조체(10A)를 포함하여 구성되는 활주면과, 워크(W)를 유지하고, 활주면이 되는 CFRP 구조체(10A)의 표면(12a) 상을 이동하는 이동체(25)를 구비한다. 여기서, 수지층(12)의 표면(12a)의 면 조도는, 예를 들면 5μm이다.
활주면은, XY축을 따라 바둑판눈 형상으로 설치된 강자성체인 볼록극과, 볼록극과 볼록극 사이에 형성된 비자성체를 가진다. 즉, 활주면은, X방향 및 Y방향에 있어서, 각각 강자성체의 영역과 비자성체의 영역이 번갈아 형성된 구조를 갖는다. 본 실시 형태에서는, CFRP 구조체(10A)가 갖는 금속(13b)의 영역이 강자성체의 영역이 되고, 금속판(13)의 개구(13a)의 영역이 비자성체의 영역이 된다. 금속(13b)의 영역은, X방향 및 Y방향에 있어서, 각각 등간격으로 배치되어 있다.
이동체(25)의 이면(裏面)(활주면측)에는, 자력이 인가되는 모터 코어(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 그리고, 이 모터 코어에 있어서의 활주면과 대향하는 면에는, XY방향으로 이동 자계를 발생시키기 위한 자극(25a)이 설치되어 있다.
워크(W)는, 이동체(25)의 표면(투영 렌즈(23)측의 면)에 유지되어 있고, 이동체(25)가 활주면 상을 이동함으로써, 워크(W)가 이동하고, 워크(W)가 원하는 영역에 마스크(22)의 패턴이 노광된다. 즉, 금속판(13)의 개구(13a) 및 금속(13b)의 X방향 및 Y방향의 폭은, 각각 자극(25a)의 피치에 따른 폭으로 설정되어 있다.
이하, 본 실시 형태에 있어서의 CFRP 구조체(10A)의 제조 방법에 대해서, 도 6a~도 6c를 참조하면서 설명한다.
우선, 완성된 CFRP를 필요한 크기만큼 잘라내어, CFRP 부재(11)를 준비한다. 그리고, 도 6a에 나타내는 바와 같이, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에, 접착제(14)를 도포하고, 접착제(14) 상에 복수의 개구(13a)가 형성된 금속판(13)을 재치(載置)한다(도 6a의 흰색 화살표). 이와 같이, 금속판(13)을, 접착제(14)에 의해 CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 고정한다. 또한, 금속판(13)의 고정 방법은 상기로 한정되는 것이 아니고, 접착제(14) 이외의 방법에 의해 금속판(13)을 CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 고정해도 된다.
다음으로, 도 6b에 나타내는 바와 같이, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에, 금속판(13) 전체를 덮도록 수지층(12)을 형성한다. 수지층(12)의 형성 방법은, 상술한 제1 실시 형태와 동일하다. 이 때, 금속판(13)의 개구(13a) 부분에도 수지가 들어간다. 개구(13a) 부분은, 하지가 CFRP 부재(11)이며, 수지가 메워짐으로써 비자성체의 영역이 된다.
또한, 금속판(13)에 개구(13a)를 형성하는 경우는, 일반적으로 펀칭 가공이 행해지는데, 펀칭 가공에 의해 다수의 개구(13a)를 형성하면, 금속판(13)에는 구부러짐이나 휨이 발생한다. 그러나, 본 실시 형태와 같이, 금속판(13)을 접착제(14)에 의해 CFRP 부재(11)에 고정하고, 수지층(12)에 의해 몰딩함으로써, 상기의 구부러짐이나 휨의 영향을 억제할 수 있다.
다음으로, 도 6c에 나타내는 바와 같이, 수지층(12)의 표면(12a)을 연삭하고, 표면(12a)의 면 조도를 원하는 면 조도로 한다. 도 6c에 나타내는 상태는, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 금속판(13)이 배치되고, 금속판(13)의 전면을 수지층(12)이 덮고 있는 상태이며, CFRP 구조체(10A)의 표면에 금속판(13)이 노출되지 않은 상태이다.
또한, 추가로 수지층(12)의 표면(12a)의 연삭을 진행하여, 도 7에 나타내는 바와 같이, 금속판(13) 상의 수지층(12)을 모두 깎아 내도 된다. 그 때, 또한 금속판(13) 자체를 연삭해도 된다. 도 7에 나타내는 상태는, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 금속판(13)이 배치되고, 수지층(12)이 금속판(13)의 일부(측면)를 덮고 있는 상태이며, CFRP 구조체(10A)의 표면에 금속판(13)이 노출되어 있는 상태이다.
이동체(25)의 추력인 자력의 강도는, 이동체(25)가 구비하는 모터 코어와 활주면이 구비하는 강자성체(금속(13b)) 사이의 거리에 의존하고, 양자가 가까우면 가까울수록 강한 추력이 얻어진다. 따라서, 도 6c에 있어서, 금속판(13)의 표면(표면(11b)에 대향하는 면과는 반대의 면)을 덮는 수지층(12)은, 얇으면 얇을수록 좋다. 또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 금속판(13)의 표면을 덮는 수지층(12)이 전부 깎아 내어져 있는 편이 보다 바람직하다.
그런데, 도 7에 나타내는 바와 같이, CFRP 구조체(10A)의 표면에 금속판(13)이 노출되는 경우, 금속판(13)의 개구(13a)에 수지가 들어가 있지 않으면, 표면을 적절히 연삭 가공할 수 없다. 그 때문에, 상술한 바와 같이, 개구(13a)를 갖는 금속판(13) 전체를 수지층(12)에 의해 몰딩하고, 개구(13a)에 수지를 들어가게 하고 나서, 금속판(13) 상의 수지층(12) 및 금속판(13)의 연삭 가공을 행하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 금속판(13)을 배치하고, 금속판(13)을 덮도록 수지층(12)을 형성한다.
이로 인해, 금속 등의, 수지와도 CFRP와도 다른 재질로 이루어진 제3의 부재를 포함하는 CFRP 구조체(10A)를 실현할 수 있다. 이 때, 제3의 부재를 수지에 의해 완전히 몰딩함으로써, 제3의 부재에 잔류 응력이 발생하더라도, 연삭 가공되는 것은, 몰딩한 수지 부분이 되어, 제3의 부재에 변형이 발생할 일은 없다.
또, 제3의 부재 상의 수지를 모두 깎아 내어, 제3의 부재의 표면을 연삭 가공하도록 해도 된다. 이 경우, 제3의 부재에 대하여 광학 연마나 미세 가공 등의 표면 가공을 직접 실시할 수 있고, 다양한 용도에 따른 기능 부품으로 하는 것이 가능해진다.
또, 금속판(13)으로서 복수의 개구(13a)가 바둑판눈 형상으로 배치된 격자 형상의 금속(13b)을 이용하기 때문에, 당해 금속판(13)을 구비하는 CFRP 구조체(10)는, 에어 부상형 평면 스테이지의 활주면으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 고강성으로 외적 요인에 의한 치수 변형이 하기 어렵고, 경량화되어 있고, 온도 변화에 의한 변형이 적고, 양호한 면 조도를 갖는 평면 스테이지를 실현할 수 있다.
(변형예)
또한, 제2 실시 형태에서는, 금속판(13)은, 복수의 개구(13a)를 갖는 경우에 대해 설명했는데, 개구(13a)는 형성되어 있지 않아도 된다. 또, 금속판(13)은, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 복수 배치되어 있어도 된다. 예를 들면, XY방향 중 어느 한 방향으로만 이동체가 이동하는 에어 부상형 평면 스테이지의 경우, 활주면에는, XY방향 중 어느 한 방향에 있어서 등간격으로 강자성체의 영역(금속의 영역)이 형성되어 있으면 된다. 그 때문에, 이 경우에는, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에는, 라인 형상의 금속판(13)이 등간격으로 배치되어 있으면 된다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 금속판(13)의 재질이 철인 경우에 대해서 설명했는데, 금속판(13)의 재질은 이것에 한정되지 않는다. 금속판(13)의 재질은, CFRP 구조체가 이용되는 부재의 용도에 따라 적절히 선택 가능하다. 금속판(13)의 재질로서는, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 놋쇠, 인청동, SUS(스테인레스) 등을 이용할 수도 있다. 예를 들면, CFRP 구조체의 표면이 평면 스테이지의 활주면이 되는 경우에는, 상술한 바와 같이, 금속판(13)에는 철(순철)을 이용하지만, CFRP 구조체의 표면이 레이저 간섭계의 미러가 되는 경우에는, 금속판(13)에는 알루미늄을 이용해도 된다.
또한, 제2 실시 형태에서는, CFRP 부재(11)의 표면(11b) 상에 배치하는 제3의 부재가 금속 부재인 경우에 대해서 설명했는데, 제3의 부재는 금속 부재로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제3의 부재는, 유리나 석영이어도 된다. 제3의 부재가 유리인 경우, CFRP 구조체의 표면을 레이저 간섭계의 미러로서 사용할 수 있다. 또, 제3의 부재가 석영인 경우, 그레이팅을 실시함으로써, 회절 격자로서 사용할 수 있다.
상기 각 실시 형태에 있어서는, 수지층(12)을 구성하는 수지가 상온 경화형 수지인 경우에 대해서 설명했는데, 당해 수지는, 열경화형 수지가 아니면 되고, 예를 들면 UV(자외선) 경화형 수지여도 된다. 이 경우, 완성된 CFRP를 필요한 크기만큼 잘라낸 CFRP 부재(11)의 표면(11b)에, UV 경화형 액상 수지를 도포하고, 자외선을 조사하여 수지를 경화시킴으로써, CFRP 부재(11)의 표면(11b)에 수지층을 형성한다.
또, 상기 각 실시 형태에 있어서는, CFRP 구조체를 노광 장치의 스테이지에 사용하는 경우에 대해서 설명했는데, 이것에 한정되지 않는다. CFRP 구조체는, 예를 들면, 기판을 유지한 스테이지를 이동시키면서, 레이저를 기판에 조사하여 비어 홀을 형성하는 레이저 가공 장치의 스테이지에도 사용할 수 있다. 또한, CFRP 구조체는, 웨이퍼 결함 검사 장치나 부품 실장 장치 등의 가공 장치의 스테이지에도 사용할 수 있다.
또한, 상기에 있어서 특정의 실시 형태가 설명되어 있지만, 당해 실시 형태는 단순한 예시이며, 본 발명의 범위를 한정하는 의도는 없다. 본 명세서에 기재된 장치 및 방법은 상기한 이외의 형태에 있어서 구현화할 수 있다. 또, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고, 상기한 실시 형태에 대하여 적절히, 생략, 치환 및 변경을 행할 수도 있다. 이러한 생략, 치환 및 변경을 행한 형태는, 청구범위에 기재된 것 및 이들의 균등물의 범주에 포함되며, 본 발명의 기술적 범위에 속한다.
10: 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체(CFRP 구조체)
11: 탄소섬유 강화 플라스틱 부재(CFRP 부재)
11a: 프리프레그
12: 수지층
12a: 표면
13: 금속판
13a: 개구
13b: 금속
14: 접착제
21: 광조사부
22: 마스크
22a: 마스크 스테이지
23: 투영 렌즈
24: 워크 스테이지
25: 이동체
100: 노광 장치(가공 장치)
W: 워크

Claims (12)

  1. 탄소섬유 강화 플라스틱 부재와,
    상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 형성된 수지층을 구비하고,
    상기 수지층에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면의 면 조도가, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면의 면 조도보다 작고,
    상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상의 일부에 배치된, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 상기 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 더 구비하고,
    상기 수지층은, 상기 제3의 부재에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면이 노출되도록, 상기 제1 면 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수지층에 있어서의 상기 면 조도가, 10μｍ 이하인 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 수지층은, 상온 경화형 수지에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 상온 경화형 수지는, 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  5. 탄소섬유 강화 플라스틱 부재와,
    상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 형성된 수지층을 구비하고,
    상기 수지층에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면의 면 조도가, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면의 면 조도보다 작고,
    상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상의 일부에 배치된, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 상기 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 더 구비하고,
    상기 수지층은, 상기 제3의 부재에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면 전체를 덮고 있고,
    상기 제3의 부재는, 상기 제1 면 상의 제1 방향에 있어서 등간격으로 배치되어 있고,
    상기 수지층은, 적어도 상기 제3의 부재의 간극에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  6. 탄소섬유 강화 플라스틱 부재와,
    상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상에 형성된 수지층을 구비하고,
    상기 수지층에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면의 면 조도가, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면의 면 조도보다 작고,
    상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상에 배치된, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 상기 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 더 구비하고,
    상기 수지층은, 상기 제3의 부재에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면 전체를 덮고 있고,
    상기 제3의 부재는 유리 또는 석영으로 이루어지며, 산술 평균 조도(Ra)와 최대 높이 조도(Rz)가 모두 10μｍ이하인 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3의 부재는, 금속 부재인 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3의 부재는, 금속 부재인 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체.
  9. 삭제
  10. 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상의 일부에, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 배치하는 공정과,
    상기 제3의 부재가 배치된 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상 및 상기 제3의 부재 상에 상기 수지층을 형성하는 공정과,
    상기 수지층에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면을, 면 조도가 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면의 면 조도보다 작아지도록 하며, 상기 제3의 부재에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면이 노출되도록, 연삭 가공하는 공정을 포함하는, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 제조 방법.
  11. 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 제1 면 상의 일부에, 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재 및 수지층과는 다른 재질의 제3의 부재를 상기 제1 면 상의 제1 방향에 있어서 등간격으로 배치하는 공정과,
    상기 제3의 부재가 배치된 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면 상, 상기 제3의 부재의 간극 및 상기 제3의 부재 상에 상기 수지층을 형성하는 공정과,
    상기 수지층에 있어서의 상기 제1 면에 대향하는 면과는 반대의 면을, 면 조도가 상기 탄소섬유 강화 플라스틱 부재의 상기 제1 면의 면 조도보다 작아지도록 연삭 가공하는 공정을 포함하는, 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체의 제조 방법.
  12. 워크를 유지하여 이동하는 워크 스테이지를 갖고, 상기 워크 스테이지에 유지된 워크를 가공하는 가공 장치로서,
    상기 워크 스테이지는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 탄소섬유 강화 플라스틱 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 장치.
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