特許 7218891 製造方法、樹脂リール、製造システム及び受け治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-30

(45)【発行日】2023-02-07

(54)【発明の名称】製造方法、樹脂リール、製造システム及び受け治具

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/209 20170101AFI20230131BHJP

   B29C 64/118 20170101ALI20230131BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20230131BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20230131BHJP

   B33Y 40/10 20200101ALI20230131BHJP

   B33Y 70/10 20200101ALI20230131BHJP

   B33Y 80/00 20150101ALI20230131BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20230131BHJP

【ＦＩ】

B29C64/209

B29C64/118

B33Y10/00

B33Y30/00

B33Y40/10

B33Y70/10

B33Y80/00

H05K3/00 L

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2018214281

(22)【出願日】2018-11-15

(65)【公開番号】P2020082352

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-10-27

(73)【特許権者】

【識別番号】514068107

【氏名又は名称】株式会社ナノマテックス

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(72)【発明者】

【氏名】村上 広幸

(72)【発明者】

【氏名】徳村 啓雨

(72)【発明者】

【氏名】能見 巧

【審査官】北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２１２６２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２０１８－５０４１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０９１２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４３１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５７４６７６３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００２－０４３７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５５９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５５９２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００－９９／１０

Ｈ０５Ｋ １／１８

Ｈ０５Ｋ ３／００

Ｈ０５Ｋ ３／３０

Ｈ０５Ｋ ３／３２－ ３／３４

Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を支持するための受け治具を製造する製造方法であって、
３Ｄプリンタを用いて前記受け治具を製造するステップを含み、
前記製造するステップでは、
前記３Ｄプリンタが備えるノズルが、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂を溶融するステップと、
前記ノズルが前記溶融した樹脂を吐出することで、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、前記対象物との接触によって前記受け治具に含まれるカーボンが剥離しない前記受け治具を造形するステップと、を含み、
前記熱可塑性樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマーであり、
前記樹脂は、さらに、前記スチレン系熱可塑性エラストマーに流動性向上剤が配合された樹脂であり、
前記流動性向上剤は、ポリエチレンワックス、エステルワックス、又は、脂肪酸ワックスである、
製造方法。

【請求項2】

前記溶融するステップで溶融する樹脂は、前記熱可塑性樹脂に前記導電材料が均一分散配合された樹脂である、
請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記熱可塑性樹脂は、アスカーＡ型硬度計による硬度が３０度から７０度である、
請求項１又は２に記載の製造方法。

【請求項4】

前記造形するステップでは、前記受け治具を構成する樹脂の充填割合が３０％から６０％となるように、前記受け治具を造形する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項5】

前記溶融するステップでは、２４０度から２７０度の温度で樹脂を溶融する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項6】

前記造形するステップでは、７０度から１１０度のテーブル上で前記受け治具を造形する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項7】

前記造形するステップでは、金属若しくは樹脂の部材の上に、又は、当該部材が前記受け治具の内部に埋め込まれるように前記受け治具を造形する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項8】

前記造形するステップでは、前記受け治具の内部に空間ができるように前記受け治具を造形する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項9】

前記熱可塑性樹脂に対して、前記導電材料の重量部は、０．０１重量部から２０重量部である、
請求項１～８のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項10】

前記導電材料は、多層または単層カーボンナノチューブである、
請求項１～９のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載の製造方法に用いられる樹脂リールであって、
前記熱可塑性樹脂に前記導電材料が配合された樹脂であって、紐形状のフィラメントと、
リールと、を備え、
前記リールには前記フィラメントが巻かれており、
前記熱可塑性樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマーであり、
前記樹脂は、さらに、前記スチレン系熱可塑性エラストマーに流動性向上剤が配合された樹脂であり、
前記流動性向上剤は、ポリエチレンワックス、エステルワックス、又は、脂肪酸ワックスである、
樹脂リール。

【請求項12】

対象物を支持するための受け治具を製造する３Ｄプリンタを備える製造システムであって、
前記３Ｄプリンタは、
熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂と、
前記樹脂を溶融し、前記溶融した樹脂を吐出することで、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、前記対象物との接触によって前記受け治具に含まれるカーボンが剥離しない前記受け治具を造形するノズルと、を備え、
前記熱可塑性樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマーであり、
前記樹脂は、さらに、前記スチレン系熱可塑性エラストマーに流動性向上剤が配合された樹脂であり、
前記流動性向上剤は、ポリエチレンワックス、エステルワックス、又は、脂肪酸ワックスである、
製造システム。

【請求項13】

対象物を支持するための受け治具であって、
熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂が積層された多層構造を有し、
アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、前記対象物との接触によって前記受け治具に含まれるカーボンが剥離せず、
前記受け治具を構成する樹脂の充填割合は、３０％から６０％である、
受け治具。

【請求項14】

前記多層構造には、前記樹脂の他に、金属、他の樹脂又は空間が含まれる、
請求項１３に記載の受け治具。

【請求項15】

前記受け治具は、前記対象物を支持する面に、当該面とは異なる面に繋がる孔を有する
請求項１３又は１４に記載の受け治具。

【請求項16】

前記対象物は、凸形状を有し、
前記受け治具は、前記対象物を支持する際に前記凸形状が嵌る凹部を有し、
前記凹部は、当該凹部の開口よりも小さい底面を有し、当該開口と当該底面との間から当該底面に向けて傾斜した壁面を有する、
請求項１３～１５のいずれか１項に記載の受け治具。

【請求項17】

対象物を支持するための受け治具を製造する製造方法であって、
３Ｄプリンタを用いて前記受け治具を製造するステップを含み、
前記製造するステップでは、
前記３Ｄプリンタが備えるノズルが、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂を溶融するステップと、
前記ノズルが前記溶融した樹脂を吐出することで、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０ ^２ Ω・ｃｍから１０ ^７ Ω・ｃｍであり、かつ、前記対象物との接触によって前記受け治具に含まれるカーボンが剥離しない前記受け治具を造形するステップと、を含み、
前記造形するステップでは、前記受け治具を構成する樹脂の充填割合が３０％から６０％となるように、前記受け治具を造形する、
製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物（部品が実装された電子基板又は各種工業生産品等）を支持するための受け治具を製造する３Ｄプリンタを備える製造システム、製造方法、これらに用いられる樹脂リール、及び、受け治具に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品が実装された基板（以下、基板とも言う）の作成において、一般的に、高機能な電子機器に使用される基板には、基板の両面に電子部品（以下、部品とも言う）が実装されている。両面に部品が実装された基板では、両面のうちの片面に部品が実装された後に、その反対面に部品が実装される。反対面に部品が実装されるときには、実装済みの面が受け治具に支持される。

【0003】

図１Ａは、片面に部品１１２が実装された対象物１００の一例を示す図である。

【0004】

図１Ａに示されるように、凸形状（部品１１２の凸形状）を有する対象物１００（例えば基板）は、当該凸形状のある凸面（部品１１２が実装された実装面１１０）において受け治具に支持される。これにより、まだ部品１１２が実装されていない反対面１２０が水平に保たれながら、反対面１２０に部品１１２が実装される。

【0005】

このとき、対象物１００（例えば、対象物１００が基板の場合、実装済みの部品１１２）へ無用なストレス（圧力又は傷等）がかけられたりしないようにする必要がある。例えば、受け治具として金属又はカーボン入り硬質樹脂を切削したものが使用され、実装済み部品１１２が受け治具を構成する金属等に接触しないようにされている。また、例えば、受け治具としてサポートピンで対象物１００を支持するものが使用される場合には、サポートピンの先端部をバネ又はゴム等のクッションにしたり、特許文献１に開示された先端部のようにしたりして実装済みの部品１１２へ無用なストレスがかけられたりしないようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５７４６７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、基板又は各種工業生産品等の多くの対象物１００は、静電気の帯電によって、例えば、対象物１００を構成する電子部品等の破壊、又は、静電気により吸いついたゴミによる対象物１００の汚染等の影響を受ける。その為、静電気の除去は、ゴミの付着だけでなく、電子部品の静電破壊を防ぐために必須である。

【0008】

また、対象物１００が受け治具に支持されているときに、受け治具による対象物１００への不要な接触により対象物１００が破壊又は脱落等される事を防ぐ必要がある。その為に、受け治具は、対象物１００の破損し易い部分以外の部分で対象物１００を受ける構成か、対象物１００が受け治具に当たってもストレスを受けないように柔軟性を有する必要がある。このように、対象物１００へ圧力が掛けられたり傷つけられたりするようなストレスが発生しにくい受け治具が要求されている。ここで、一般的に使用されている受け治具のデメリットについて説明する。

【0009】

例えば、サポートピンで対象物１００を支える方法は、対象物１００への実装又は検査等においてよく使用される方法である。

【0010】

図１Ｂは、サポートピン２０２を備える受け治具２００が対象物１００を支持している状態を示す側面図である。図１Ｂでは、対象物１００に実装されている部品１１２のうちの３つの部品１１２のみを示している。

【0011】

図１Ｂに示されるように、隣り合う部品１１２の間のデッドスペースにおいて、対象物１００が受け治具２００のサポートピン２０２に支えられている。サポートピン２０２で対象物１００を支えるためには多くの点で支える必要があり、対象物１００に多くのデッドスペースを設ける必要がある。しかし、近年の高機能化された電子機器として例えばスマートフォン等においては、スマートフォン等の軽薄短小化による部品１１２の対象物１００への実装の高密度化により、対象物１００内のサポートピン２０２で支えるためのデッドスペースが無くなる傾向にある。また、低機能な電子機器に対しても、コストダウンの為に対象物１００の面積を小さくする努力がされており、高機能な電子機器と同様にデッドスペースが無くなる傾向にある。

【0012】

また、サポートピン２０２で対象物１００を支える場合、点で支える為に対象物１００に薄膜電子基板においてはピンヘッドが起因する基板（対象物１００）に膨らみが発生してサポートピンは使用できない要件が増えている、また歪み、傾き又は振動等が発生しやすく、対象物１００に対して行う作業（実装、印刷又は検査等）において誤差が出やすい。

【0013】

また、サポートピン２０２で対象物１００等が支えられたときには対象物１００に反り等が発生し、これによる圧力で実装されている電子部品を誤実装することがある。

【0014】

また、サポートピン２０２で対象物１００を支える場合には、対象物１００の凸形状（例えば対象物１００における部品１１２の実装位置）に合わせてサポートピン２０２を立てなければならないが、立て間違えが発生しやすい。立て間違えが発生すると実装機が基板（対象物１００）を受けた場合正しく受けられず電子部品実装済み面の電子部品に対し破損破壊剥離等を起こす為に対象物１００の製造過程において対象物１００が不良となり、損失となる。また、日々、製造工程が稼働しているため、サポートピン２０２の劣化を目視で管理することは難しい。したがって、サポートピン２０２を構成する部品（例えば、対象物１００に衝撃又は圧力等による傷が発生しないようにするためのサポートピン２０２の先端のバネ又はゴム等の部品）の劣化による実装不良等の品質ロスの発生を予め抑制することが難しい。

【0015】

このように、サポートピン２０２を備える受け治具２００は、上述したようなデメリットがあるため、サポートピン２０２を備える受け治具２００を使う方法は使用されなくなってきている。

【0016】

一方、金属（例えばアルミニウム）又はカーボン混練樹脂（ＡＢＳ等にカーボンを混練した樹脂）がＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）工作機械を使用して切削されることで製造された受け治具によって対象物１００を支持する方法がある。

【0017】

この方法では、受け治具には、金属又はカーボン入り硬質樹脂等が使用されており、柔軟性はなく硬い。その為に受け治具に対象物１００が装着されたときに、当該硬い受け治具との接触によって対象物１００上の電子部品（対象物１１２）を破損したり傷つけたりする可能性が高い。よって、受け治具は電子部品に接触する事を前提に柔軟性を有するか部品との間に空間を設ける必要がある。

【0018】

現在、電子基板の高密度化、基板コストの低減又は電子部品の微細化により充分に部品間に空間を設けたりピンを当てる空間を設けたりする事が難しくなっている。

【0019】

また、受け治具を軽くするために受け治具がカーボン入り樹脂によるものの場合、含有材料（カーボン）が剥離しやすく、対象物１００にカーボンの剥離によるゴミが付着し、短絡等の市場不良が発生することがある。よって、受け治具はカーボンの剥離によるゴミを発生しにくくする必要がある。

【0020】

また、近年、３Ｄプリンタによって複雑な三次元形状を有する構造物も容易に作成が可能となっている。また、３Ｄプリンタを用いることで、受け治具の開発期間の短縮、製造コストの削減等のメリットもある。

【0021】

そこで、本発明は、静電気の除去能力を有し、かつ、形状形成後に柔軟性を有し、かつ、カーボンの剥離によるゴミが発生しない受け治具を３Ｄプリンタによって製造できる、製造方法等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0022】

本発明の一態様に係る製造方法は、対象物を支持するための受け治具を製造する製造方法であって、３Ｄプリンタを用いて前記受け治具を製造するステップを含み、前記製造するステップでは、前記３Ｄプリンタが備えるノズルが、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂を溶融するステップと、前記ノズルが前記溶融した樹脂を吐出することで、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、前記対象物との接触によって前記受け治具に含まれるカーボンが剥離しない前記受け治具を造形するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、静電気の除去能力を有し、かつ、柔軟性を有し、かつ、カーボンの剥離によるゴミが発生しない受け治具を３Ｄプリンタによって製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1A】図１Ａは、片面に部品が実装された対象物の一例を示す図である。

【図1B】図１Ｂは、サポートピンを備える受け治具が対象物を支持している状態を示す側面図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る受け治具の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る受け治具が対象物を支持している状態を示す図である。

【図4A】図４Ａは、実施の形態に係る受け治具が対象物を支持している状態の一例を示す断面図である。

【図4B】図４Ｂは、実施の形態に係る受け治具が対象物を支持している状態の他の一例を示す断面図である。

【図5】図５は、実施の形態に係る受け治具の他の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施の形態に係る受け治具の他の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態に係る製造システムの構成の一例を示す図である。

【図8】図８は、実施の形態に係る製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、実施の形態に係る製造方法における配合例の一例を示す図である。

【図10A】図１０Ａは、配合例１～３を示す図である。

【図10B】図１０Ｂは、配合例１～３について、配合された樹脂の物性を示す図である。

【図10C】図１０Ｃは、配合例１～３で配合された樹脂を用いたときの造形例１～６を示す図である。

【図10D】図１０Ｄは、造形例１～６について、造形された受け治具の物性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0026】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成要素については同じ符号を付している。

【0027】

（実施の形態）
以下、実施の形態について、図２から図１０Ｄを用いて説明する。なお、以下では、受け治具が支持する対象物１００を基板として説明することが多いが、対象物１００は基板に限らず、各種工業生産品等の一般製造工程で使用される工作物等であってもよい。

【0028】

［受け治具］
まず、受け治具の構成について、図２から図６を用いて説明する。

【0029】

図２は、実施の形態に係る受け治具８０の一例を示す図である。なお、図２には、受け治具８０の他に受け治具８０に支持される対象物１００も示されている。図２に示される対象物１００には、６つの部品１１２が実装されているが、１～５個の部品１１２が実装されてもよく、７個以上の部品１１２が実装されてもよい。

【0030】

受け治具８０は、対象物１００を支持するための受け治具であり、３Ｄプリンタにより製造される。受け治具８０は、３Ｄプリンタにより吐出された樹脂が積層されて造形されるため、多層構造を有する。多層構造の層数は、目的とする造形物の厚みにもよるが、例えば１０層以上である。本実施の形態では、対象物１００を少なくとも１つの部品１１２が実装された基板とし、当該基板は、対象物１００に実装された部品１１２を凸形状として有する。したがって、受け治具８０は、対象物１００を部品１１２が実装された実装面１１０において支持する。なお、対象物１００は、各種工業生産品等の一般製造工程で使用される工作物であってもよい。

【0031】

受け治具８０は、対象物１００を支持する際に凸形状（部品１１２の凸形状）が嵌る凹部８２を有する樹脂からなる。つまり、受け治具８０自体が樹脂である。この樹脂については後述する図９及び図１０Ａ等で詳細に説明するが、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂を用いて、３Ｄプリンタによって造形された樹脂である。受け治具８０は、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂が積層された多層構造を有する。受け治具８０を構成する樹脂（単に、受け治具８０とも呼ぶ）は、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しないという特性を有する。言い換えると、受け治具８０は、高導電性（静電気の除去能力）、柔軟性、及び、カーボンが剥離しないという特性を有する樹脂である。凹部８２は、対象物１００の凸形状が収まるように３Ｄプリンタによって形成される。凹部８２の形状等は、例えば、±５０μｍ～１０００μｍの精度で形成される。これにより、対象物１００の実装面１１０が受け治具８０側を向いた状態で対象物１００が受け治具８０にセットされたときに、受け治具８０は、実装面１１０上の部品１１２が凹部８２に収まった状態で、対象物１００を支持する。また、受け治具８０の上面と下面の面粗度は水平が好ましいが、用途等によっては水平でなくても構わない。

【0032】

図３は、実施の形態に係る受け治具８０が対象物１００を支持している状態を示す図である。

【0033】

図３に示されるように、受け治具８０が実装面１１０において対象物１００を支持することで、実装面１１０の反対面１２０へのハンダペーストの印刷、部品１１２の実装、又は、反対面１２０での対象物１００の検査等をすることができる。また、受け治具８０が多面取り基板を支持することで、多面取り基板の分割をすることができる。

【0034】

図４Ａは、実施の形態に係る受け治具８０が対象物１００を支持している状態の一例を示す断面図である。図４Ａには、図３に示されるＩＶ－ＩＶ面における断面が示される。

【0035】

図４Ａに示されるように、受け治具８０は、凹部８２において部品１１２が凹部８２の側面及び底面に接触しないように、対象物１００を支持する。対象物１００の部品１１２に無用な力がかからないようにするためである。例えば、凹部８２の側面と部品１１２の側面とに約１．５ｍｍから約２ｍｍの隙間があり、凹部８２の底面と部品１１２の上面とに約１ｍｍから約４ｍｍの隙間がある。また、図４Ａに示されるように、凹部８２は、凹部８２の開口よりも小さい底面を有し、当該開口と当該底面との間から当該底面に向けて傾斜した壁面を有する。これにより、対象物１００の凸形状が凹部８２に嵌りやすくなる。なお、部品１１２が凹部８２に接触していてもよい。これについて、図４Ｂを用いて説明する。

【0036】

図４Ｂは、実施の形態に係る受け治具８０が対象物１００を支持している状態の他の一例を示す断面図である。図４Ｂには、図３に示されるＩＶ－ＩＶ面における断面が示される。

【0037】

図４Ｂに示されるように、受け治具８０は、凹部８２において部品１１２を包み込みながら対象物１００を支持してもよい。また、凹部８２は、図４Ｂに示されるように、凹部８２の開口よりも小さい底面を有し、開口から底面に向けて傾斜した壁面を有していてもよい。つまり、凹部８２は、逆錐台形状を有していてもよい。なお、凹部８２は、部品１１２の形状に応じて、逆角錐台形状であってもよく、逆円錐台形状であってもよい。例えば、凹部８２の底面は、凹部８２に嵌められる部品１１２の上面（図４Ｂでの部品１１２の下側の面）と同じ大きさであり、凹部８２は、底面から開口に向けて広がる形状を有していてもよい。凹部８２がこのような形状を有することで、受け治具８０は対象物１００をしっかりと支持できるようになる。

【0038】

また、受け治具８０の構成について、図２に示されるものに限らない。

【0039】

図５及び図６は、実施の形態に係る受け治具８０の他の一例を示す図である。

【0040】

図５に示されるように、受け治具８０は、対象物１００を支持する面に、当該面とは異なる面に繋がる孔８３を有していてもよい。孔８３は、例えば、受け治具８０の底面又は側面に繋がる孔であり、基板等の対象物１００が受け治具８０に載置された後、孔８３を介して真空引きされることで、対象物１００を受け治具８０に吸いつけることができる。例えば、基板等は反っていることがあり、反った状態で部品実装等が行われると不良が発生するおそれがあるが、孔８３によって基板等の対象物１００を受け治具８０に吸いつけることで、基板等の反りを抑制して実装に係る不良の発生を抑制できる。

【0041】

また、受け治具８０が有する多層構造には、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂の他に、金属、他の樹脂又は空間が含まれていてもよい。例えば、図６に示されるように、予め準備された金属又は他の樹脂からなる部材８４の上に、３Ｄプリンタによって、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂が積層されることで、土台部分が部材８４となっている受け治具８０が造形されてもよい。また、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂の３Ｄプリンタでの積層中に、部材８４が置かれ、部材８４を覆うように当該樹脂がさらに積層されることで、受け治具８０の内部に部材８４が埋め込まれてもよい。また、受け治具８０の内部に空間が設けられてもよい。３Ｄプリンタによる造形には一般的に時間がかかるが、受け治具８０の一部を予め準備された部材８４又は空間とすることで、その分造形にかかる時間を短縮できる。また、部材８４が金属等である場合、部材８４が支柱となって受け治具８０の反りを抑制できる。なお、予め準備される部材８４が熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂であってもよい。

【0042】

なお、部材８４は、棒状であってもよく、また板状であってもよく、形状は特に限定されない。

【0043】

［製造システム］
次に、受け治具８０の製造システムについて、図７を用いて説明する。

【0044】

図７は、実施の形態に係る製造システム１の構成の一例を示す図である。なお、図７には、形成途中の受け治具８０ａが示されている。

【0045】

製造システム１は、対象物１００を指示するための受け治具８０を製造する３Ｄプリンタを備える製造システムである。製造システム１が備える３Ｄプリンタは、樹脂１０、ノズル２０、ローラ３０、樹脂リール４０、ガイドチューブ５０、スペーサ６０、制御部７０及びテーブル９０を備える。なお、図７では、３Ｄプリンタの筺体等の図示を省略している。また、３Ｄプリンタは、ノズル２０及びテーブル９０を加熱するためのヒーターを備えるが、図示を省略している。例えば、制御部７０は、一般的には、筺体内に設置されている。また、図７では、３Ｄプリンタが備える構成を模式的に示しており、例えば樹脂１０（後述する紐形状のフィラメント）の径やノズル２０のサイズを拡大して示している。

【0046】

樹脂１０は、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂である。例えば、樹脂１０は、紐形状のフィラメントである。例えば、樹脂１０は、熱可塑性樹脂と導電材料とが配合されてペレット形状等にされた後、押出機等によって紐形状に連続的に押し出されることで、紐形状のフィラメントとなる。樹脂１０（フィラメント）は、径は例えば１ｍｍ～５ｍｍである。なお、紐形状とは、円柱状であってもよく、角柱状であってもよい。また、紐形状とは、板状であってもよい。なお、樹脂１０が供給される際の形状は、紐形状のフィラメントに限らず、例えば、ペレット形状（丸型粒子形状又は変形形状）等であってもよく、樹脂１０が供給される際の形状については特に限定されない。なお、樹脂１０が供給される際の形状がペレット形状等の場合、紐形状の場合と比べて形成が容易であり、コストを低減し得る。

【0047】

ノズル２０は、後述する制御部７０によって制御され、樹脂１０を溶融し、溶融した樹脂１０を吐出することで、受け治具８０を造形する。具体的には、ノズル２０は、目的とする受け治具８０の形状に合わせて移動しながら溶融した樹脂１０を吐出することで、受け治具８０を造形する。ノズル２０に供給された樹脂１０は加熱されて溶融した状態で吐出される。ノズル２０は、図７に示されるように、筒状若しくは漏斗状、又は、筒状若しくは漏斗状に基づく形状を有する。なお、筒状若しくは漏斗状に基づく形状とは、筒状若しくは漏斗状に変形を加えたような形状である。このような形状により、ノズル２０からの熱輻射を抑制できる。また、ノズル２０の形状及び溶融した樹脂１０が吐出される開口は、樹脂１０の特徴に合わせて適宜設定される。例えば、ノズル２０は、スペーサ６０を備えており、スペーサ６０は、ノズル２０において発生した高熱が、ノズル２０に供給される前の樹脂１０へ伝熱しないように設けられる。これにより、樹脂１０は、ノズル２０に供給される前に溶けてしまうことが抑制される。なお、図示していないが、３Ｄプリンタは、ノズル２０の熱が樹脂リール４０側へ伝わって、ノズル２０外で樹脂１０が溶融しないように風を発生するファンを備えていてもよい。ノズル２０において樹脂１０を加熱する際の温度（ノズル２０の温度とも呼ぶ）は、例えば、６０度から４５０度であり、好ましくは１５０度から２７０度であり、より好ましくは２４０度から２７０度である。例えば、ノズル２０の温度は、２４５度又は２６０度である。なお、ノズル２０の温度が、例えば、２４０度から２７０度であることが好ましい理由については後述する。

【0048】

ローラ３０は、２つのローラによって樹脂１０（フィラメント）を挟み、樹脂１０をノズル２０へ送り出すように構成されている。例えば、ローラ３０の表面には、摩擦抵抗を高めるための溝が掘られている。なお、ローラ３０の表面には、溝が掘られる加工に限らず、樹脂１０をスムーズに送り出すことができるような加工がされていればよい。

【0049】

樹脂リール４０は、製造システム１（後述する製造方法）に用いられる樹脂リールであって、樹脂１０とリールを備える。樹脂１０は、上述したように例えば紐形状のフィラメントである。当該リールには、紐形状のフィラメントである樹脂１０が巻かれており、樹脂リール４０が回転することで、樹脂１０をノズル２０へスムーズに供給することができる。なお、図示しないが、製造システム１は、樹脂１０（フィラメント）をノズル２０に供給する際に、フィラメントの弛みを抑制するためのテンションアームを備えていてもよい。これにより、フィラメントの弛みが抑制されて、フィラメントをよりスムーズにノズル２０に供給できる。

【0050】

ガイドチューブ５０は、樹脂１０をガイドするためのチューブである。ガイドチューブ５０の形状は、例えば円形であるが、当該形状は樹脂１０の形状に合わせて適宜選択される。なお、本実施の形態では、３Ｄプリンタは、ガイドチューブ５０を備えているが、ガイドチューブ５０を備えていなくてもよい。

【0051】

制御部７０は、ノズル２０の位置、配向、樹脂１０の加熱温度（ノズル２０の温度）、溶融した樹脂１０の吐出量、樹脂１０の充填割合及びテーブル９０の温度等の指令を出力する。なお、３Ｄプリンタでは、一般的に、造形物の内部を全て樹脂で埋めないことが多く、例えばハニカム状又は格子状等のパターンで充填していく。このときの充填密度のことを充填割合と呼んでいる。充填割合は、例えば、３０％から９０％であり、好ましくは３０％から６０％であり、より好ましくは４０％から５０％である。例えば、充填割合は、４０％又は５０％である。なお、充填割合が、例えば、３０％から６０％であることが好ましい理由については後述する。

【0052】

例えば、製造システム１には、入出力装置（キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル又はディスプレイ等）が設けられており、これらの情報が入力される。例えば、制御部７０は、これらの情報及び受け治具８０の三次元形状に関するデータに基づいて、ノズル２０に樹脂１０を溶融させ、また、吐出させ、受け治具８０を造形する。

【0053】

テーブル９０は、吐出された樹脂１０を受けるテーブルであり、テーブル９０上で受け治具８０が造形される。受け治具８０の造形中に、テーブル９０上に積層された樹脂１０がテーブル９０から剥がれないように、また、受け治具８０に反りが生じないように、テーブル９０の温度が調整される。テーブル９０の温度は、例えば、６０度から１１０度であり、好ましくは７０度から１１０度である。例えば、テーブル９０の温度は、８０度、９０度又は１００度である。なお、テーブル９０の温度が、例えば、７０度から１１０度であることが好ましい理由については後述する。

【0054】

以上説明したような製造システム１によって、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない受け治具８０は製造される。なお、受け治具８０は、ルータ等により削ることができ、３Ｄプリンタでの受け治具８０の製造後に、容易に凹部８２の形状の修正が行える。

【0055】

［製造方法］
次に、実施の形態に係る、対象物１００を支持するための受け治具８０を製造する製造方法について、図８を用いて説明する。

【0056】

図８は、実施の形態に係る製造方法の一例を示すフローチャートである。当該製造方法は、３Ｄプリンタを用いて受け治具８０を製造するステップを含み、図８には、当該製造するステップに含まれる溶融するステップ及び造形するステップが示される。

【0057】

まず、３Ｄプリンタが備えるノズル２０は、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂１０を溶融する（ステップＳ１１：溶融するステップ）。溶融するステップにおいて溶融される樹脂１０については、後述する図９、図１０Ａ及び図１０Ｂで説明する。

【0058】

次に、ノズル２０は、溶融した樹脂１０を吐出することで、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない受け治具８０を造形する（ステップＳ１２：造形するステップ）。造形するステップにおいて受け治具８０を造形する際の条件については、後述する図１０Ｃで説明する。また、造形するステップで造形された受け治具８０の物性については、後述する図１０Ｄで説明する。

【0059】

例えば、制御部７０によってノズル２０等が制御されることで、上記各ステップが行われる。

【0060】

なお、造形するステップでは、金属若しくは樹脂（上記樹脂１０であってもよく、その他の樹脂であってもよい）の部材８４の上に、又は、部材８４が受け治具８０の内部に埋め込まれるように受け治具８０を造形してもよい。

【0061】

例えば、予め土台としてテーブル９０の上に部材８４を準備しておき、造形するステップでは、部材８４の上に溶融した樹脂１０が吐出されて、土台部分が部材８４である受け治具８０が造形されてもよい。また、例えば、造形するステップでは、溶融した樹脂１０が吐出されて積層中の樹脂１０上に部材８４が置かれ、部材８４を覆うように樹脂１０がさらに積層されることで、部材８４が受け治具８０の内部に埋め込まれてもよい。

【0062】

また、例えば、造形するステップでは、溶融した樹脂１０の吐出時にワイヤー状の金属等の部材８４を同時に供給することでワイヤー状の部材８４に溶融した樹脂１０を絡みつかせ、ワイヤー状の部材８４と部材８４に絡みついた樹脂１０とで受け治具８０を造形することで、部材８４が受け治具８０の内部に埋め込まれてもよい。

【0063】

また、例えば、溶融するステップでは、ワイヤー状の部材８４に巻きつけられた樹脂１０を溶融し、造形するステップでは、溶融した樹脂１０と部材８４とを吐出して受け治具８０を造形することで、部材８４が受け治具８０の内部に埋め込まれてもよい。

【0064】

また、造形するステップでは、受け治具８０の内部に空間ができるように受け治具８０を造形してもよい。つまり、受け治具８０の一部が中空となっていてもよい。

【0065】

［樹脂］
次に、受け治具８０を構成する樹脂について図９を用いて説明する。

【0066】

図９は、実施の形態に係る製造方法における配合例の一例を示す図である。

【0067】

溶融するステップで溶融する樹脂１０は、熱可塑性樹脂に導電材料が配合（均一分散配合：以下、均一配合とも言う）された樹脂である。なお、均一とは、完全に均一はもとより、実質的に均一であることも含む意図である。なお、熱可塑性樹脂に導電材料を均一分散して樹脂１０を配合することは、受け治具８０が、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない特性を有するための１つの条件となり得る。

【0068】

図９に示されるように、熱可塑性樹脂に対して、導電材料の重量部は、０．０１重量部から２０重量部である。なお、これは、受け治具８０が、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍ～１０^７Ω・ｃｍとなるための１つの条件となり得る。例えば、導電材料が、多層カーボンナノチューブの場合、熱可塑性樹脂に対して、導電材料の重量部は、０．３重量部から２０重量部であり、単層カーボンナノチューブの場合、０．０１重量部から５重量部である。

【0069】

熱可塑性樹脂は、例えば、低分子量ポリエチレン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミド樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アクリル系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、又は、ポリアミド系熱可塑性エラストマーである。熱可塑性樹脂は、好ましくはスチレン系熱可塑性エラストマーである。また、熱可塑性樹脂は、好ましくはアスカーＡ型硬度計による硬度が３０度から７０度である。なお、熱可塑性樹脂が、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマーであること、また、アスカーＡ型硬度計による硬度が３０度から７０度であることが好ましい理由については後述する。

【0070】

また、導電材料は、カーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体である。

【0071】

なお、樹脂１０に流動性を持たせるために、流動性向上剤が配合されてもよい。例えば、流動性向上剤の重量部は、熱可塑性樹脂に対して、０．１重量部から２０重量部である。流動性向上剤は、例えば、ポリエチレンワックス、エステルワックス、又は、脂肪酸ワックスである。なお、流動性向上剤は、界面活性剤であってもよい。

【0072】

このようにして配合された樹脂１０は、上述した製造システム１における３Ｄプリンタでの受け治具８０の造形のために用いられる。

【0073】

［配合例及び造形例］
以下、本発明者らが、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない受け治具８０を製造するために試行錯誤した配合例及び造形例について、図１０Ａから図１０Ｄを用いて説明する。

【0074】

図１０Ａは、配合例１～３を示す図である。図１０Ｂは、配合例１～３について、配合された樹脂の物性を示す図である。図１０Ｃは、配合例１～３で配合された樹脂を用いたときの造形例１～６を示す図である。図１０Ｃに示されるプリンタ機種について、Ａ～Ｄはそれぞれ互いに異なる機種であることを示している。図１０Ｄは、造形例１～６について、造形された受け治具（受け治具を構成する樹脂）の物性を示す図である。図１０Ｄに示される総合評価が合格のものは、目的とする特性を有する受け治具８０を作成できたことを意味する。

【0075】

まず、図１０Ａの配合例１に示されるように、熱可塑性樹脂としてアスカーＡ型硬度計による硬度が７５度のビニル系エラストマーと、導電材料として多層カーボンナノチューブとが９２：８となるように配合された。配合例１に係る樹脂の物性は、図１０Ｂの配合例１に示されるように、アスカーＣ型硬度計による硬度が９０度、アスカーＡ型硬度計による硬度が８５度、ＪＩＳ Ｋ７２１０で規定されたＭＦＲ（Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅ）が０．３１ｇ／１０ｍｉｎ、体積抵抗率が５０×１０^４Ω・ｃｍとなった。なお、受け治具の最終的な硬度及び体積抵抗率は、３Ｄプリンタでの造形時の条件によって変わるが、図１０Ｂでは、３Ｄプリンタによって受け治具の形状に造形される前の状態の樹脂の硬度及び体積抵抗率を参考までに記載している。そして、配合例１に係る樹脂が紐形状のフィラメントに加工され、図１０Ｃに示される造形例１に係る条件の３Ｄプリンタを用いて受け治具が造形された。図１０Ｄに示されるように、配合例１に係る樹脂を用いて造形例１に係る条件で受け治具を造形した場合、アスカーＣ型硬度計による硬度については９０度となり合格であるが、表面抵抗率については５．１×１０^１２Ω／Ｓｑとなり、総合評価は不合格となった。なお、表面抵抗率は５．１×１０^１２Ω／Ｓｑと高くなっており、体積抵抗率が１０^７Ω・ｃｍよりも高いことが明らかであるため、体積抵抗率についての測定を省略している。また、配合例１では、ＭＦＲが０．３１ｇ／１０ｍｉｎと低くなっており、流動性が悪くそもそも造形しにくいという問題があった。

【0076】

そこで、まずは流動性の問題を改善すべく、図１０Ａの配合例２に示されるように、熱可塑性樹脂としてＭＦＲの高いスチレン系エラストマーと、導電材料として多層カーボンナノチューブと、流動性向上剤としてポリエチレンワックスとが９０：８：２となるように配合された。配合例２におけるスチレン系エラストマーは、アスカーＡ型硬度計による硬度が６５度であり、これをスチレン系エラストマーＡとしている。配合例２に係る樹脂の物性は、図１０Ｂの配合例２に示されるように、アスカーＣ型硬度計による硬度が９３度、アスカーＡ型硬度計による硬度が８７度、ＭＦＲが１５．８７ｇ／１０ｍｉｎ、体積抵抗率が５．０×１０^５Ω・ｃｍとなり、流動性の問題については改善した。そして、配合例２に係る樹脂が紐形状のフィラメントに加工され、図１０Ｃに示される造形例２に係る条件の３Ｄプリンタを用いて受け治具が造形された。図１０Ｄに示されるように、配合例２に係る樹脂を用いて造形例２に係る条件で受け治具を造形した場合、アスカーＣ型硬度計による硬度については９０度となり合格であるが、表面抵抗率については２．５×１０^１１Ω／Ｓｑ、体積抵抗率については４．９×１０^９Ω・ｃｍとなり総合評価は不合格となった。なお、以降、造形された受け治具について、アスカーＡ型硬度計による硬度も測定している。造形例２で造形された受け治具のアスカーＡ型硬度計による硬度は７５度であった。

【0077】

次に、図示していないが、体積抵抗率を改善するために、配合例２における多層カーボンナノチューブの配合量を１０％に増やして、造形例２に係る条件で受け治具を造形したが、硬度が高く、また、ＭＦＲが小さくなったため、スチレン系エラストマーＡを用いた受け治具の造形を断念した。

【0078】

次に、図１０Ａの配合例３に示されるように、熱可塑性樹脂として、スチレン系エラストマーＡよりも硬度が低いスチレン系エラストマーＢ（アスカーＡ型硬度計による硬度が４５度）と、導電材料として多層カーボンナノチューブと、流動性向上剤としてポリエチレンワックスとが８８：１０：２となるように配合された。配合例３に係る樹脂の物性は、図１０Ｂの配合例３に示されるように、アスカーＣ型硬度計による硬度が９２度、アスカーＡ型硬度計による硬度が８５度、ＭＦＲが３．９４ｇ／１０ｍｉｎ、体積抵抗率が３８Ω・ｃｍとなり、流動性の問題はなかった。そして、配合例３に係る樹脂が紐形状のフィラメントに加工され、図１０Ｃに示される造形例３に係る条件の３Ｄプリンタを用いて受け治具が造形された。図１０Ｄに示されるように、配合例３に係る樹脂を用いて造形例３に係る条件で受け治具を造形した場合、表面抵抗率については１．７×１０^６Ω／Ｓｑ、体積抵抗率については８．１×１０^５Ω・ｃｍとなり合格であるが、アスカーＣ型硬度計による硬度については９２度（アスカーＡ型硬度計による硬度は８０度）と硬すぎる硬度となり総合評価は不合格となった。

【0079】

このように、流動性及び体積抵抗率については合格したため、次に、硬度の問題を改善するために、造形時の条件について検討した。

【0080】

配合例３に係るフィラメントについて、図１０Ｃに示される造形例４に係る条件の３Ｄプリンタを用いて受け治具が造形された。造形例４は、造形例３に対して充填割合が１００％から５０％に減少している。図１０Ｄに示されるように、配合例３に係る樹脂を用いて造形例４に係る条件で受け治具を造形した場合、アスカーＣ型硬度計による硬度は７５度（アスカーＡ型硬度計による硬度は６６度）となり合格となった。また、表面抵抗率は２．６×１０^６Ω／Ｓｑ、体積抵抗率は３．５×１０^６Ω・ｃｍとなり総合評価は合格となった。なお、受け治具に反りがないことが好ましく、例えば、平坦度は±０．１以下であることが好ましい。例えば、テーブル９０の温度が低いと反りが大きくなり得るが、造形例４に係るテーブル９０の温度が８０度では平坦度は±０．１以下となっており、反りという観点でも合格している。

【0081】

また、総合評価が合格となるような他の造形例に係る条件についても、検討した。

【0082】

配合例３に係るフィラメントについて、図１０Ｃに示される造形例５に係る条件の３Ｄプリンタを用いて受け治具が造形された。造形例５は、充填割合が５０％、ノズル２０の温度が２４５度、テーブル９０の温度が１００度である。造形例５について造形例４と比べて、ノズル２０の温度が２６０度から２４５度に減少し、テーブル９０の温度が８０度から１００度に増加している。図１０Ｄに示されるように、配合例３に係る樹脂を用いて造形例５に係る条件で受け治具を造形した場合、表面抵抗率は４．８×１０^６Ω／Ｓｑ、体積抵抗率は３．３×１０^６Ω・ｃｍ、アスカーＣ型硬度計による硬度は８２度（アスカーＡ型硬度計による硬度は７２度）となり総合評価は合格となった。また、造形例５に係るテーブル９０の温度が１００度では平坦度は±０．１以下となっており、反りという観点でも合格している。

【0083】

配合例３に係るフィラメントについて、図１０Ｃに示される造形例６に係る条件の３Ｄプリンタを用いて受け治具が造形された。造形例６は、充填割合が４０％、ノズル２０の温度が２６０度、テーブル９０の温度が９０度である。造形例６について造形例４と比べて、充填割合が５０％から４０％に減少し、テーブル９０の温度が８０度から９０度に増加している。図１０Ｄに示されるように、配合例３に係る樹脂を用いて造形例６に係る条件で受け治具を造形した場合、表面抵抗率は８．０×１０^５Ω／Ｓｑ、体積抵抗率は１．３×１０^５Ω・ｃｍ、アスカーＣ型硬度計による硬度は８０度（アスカーＡ型硬度計による硬度は７０度）となり総合評価は合格となった。また、造形例６に係るテーブル９０の温度が９０度では平坦度は±０．１以下となっており、反りという観点でも合格している。

【0084】

なお、図１０Ｄにおいて、総合評価が合格となっている受け治具は、対象物との接触によってカーボンが剥離しないという特性も有していた。

【0085】

また、総合評価が合格となった配合例及び造形例について、多層カーボンナノチューブの配合量６％としても、全て総合評価が合格となった。

【0086】

以上の結果をまとめると、以下の（１）から（４）の条件のいずれかを満たすことで、受け治具８０が、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない特性を有しやすくなると考えられる。

【0087】

（１）熱可塑性樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマーである。

【0088】

（２）熱可塑性樹脂は、アスカーＡ型硬度計による硬度が３０度から７０度である。

【0089】

（３）造形するステップでは、受け治具８０を構成する樹脂の充填割合が３０％から６０％となるように、受け治具８０を造形する。

【0090】

（４）溶融するステップでは、２４０度から２７０度の温度（ノズル２０の温度）で樹脂を溶融する。

【0091】

また、造形するステップでは、７０度から１１０度のテーブル９０上で受け治具８０を造形することで、受け治具８０の反りを抑制できる。

【0092】

なお、各配合例では、導電材料として多層カーボンナノチューブが用いられたが、単層カーボンナノチューブまたはグラフェンが用いられてもよい。また、各配合例では、流動性向上剤としてポリエチレンワックスが用いられたが、エステルワックス、又は、脂肪酸ワックス等が用いられてもよい。

【0093】

［効果等］
本実施の形態に係る製造方法は、対象物１００を支持するための受け治具８０を製造する製造方法であって、３Ｄプリンタを用いて受け治具８０を製造するステップを含む。製造するステップでは、３Ｄプリンタが備えるノズル２０が、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂１０を溶融するステップ（図８のステップＳ１１）と、ノズル２０が溶融した樹脂１０を吐出することで、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない受け治具８０を造形するステップ（図８のステップＳ１２）と、を含む。

【0094】

これにより、受け治具８０は、サポートピン又は切削による受け治具を作成する場合と比べて、３Ｄプリンタによって容易に作成される。また、受け治具８０は、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度である柔軟性のある樹脂からなるため、受け治具８０が支持している対象物１００へ傷又はストレス等を与えない。さらに、受け治具８０は、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍ～１０^７Ω・ｃｍである樹脂からなるため、対象物が部品１１２の実装された対象物１００等の場合でも、静電気による静電破壊を抑制できる。さらに、導電材料がカーボンナノチューブ又はグラフェン等の炭素同素体であるため、受け治具８０を構成する樹脂がカーボン配合樹脂の場合と比べて、カーボンの剥離に対する強度が高くなる。したがって、カーボンの剥離によるゴミが発生せず、対象物１００が基板等の場合に、ゴミによる基板上の不要な短絡等の市場不良の発生を抑制できる。このように、静電気の除去能力を有し、かつ、柔軟性を有し、かつ、カーボンの剥離によるゴミが発生しない受け治具を３Ｄプリンタによって製造できる。

【0095】

また、カーボンナノチューブ又はグラフェンが配合された樹脂１０を用いて造形された受け治具８０は、カーボンナノチューブ又はグラフェンが配合されていない樹脂によって造形された受け治具と比べて、放熱性が約２．５倍改善し、また、収縮しにくい。

【0096】

放熱性が改善することで、３Ｄプリンタでの造形中の受け治具が波打った形状となったり、反ったりしにくくなる。言い換えると、カーボンナノチューブ又はグラフェンが配合されていない樹脂によって造形された受け治具は、造形時の受け治具の波打った形状又は反りにより、受け治具として使用しにくい。つまり、波打ち又は反りが低減されることで、対象物１００（基板等）の電子部品の実装面の平坦度を確保することができ、電子部品の実装時の実装不良を低減できる。

【0097】

また、受け治具８０が収縮しにくいことで、受け治具８０の寸法精度を高めることができる。例えば、受け治具８０の収縮によって凹部８２に対象物１００の凸形状等が嵌りにくいといった不具合を低減できる。

【0098】

また、溶融するステップで溶融する樹脂１０は、熱可塑性樹脂に導電材料が均一分散配合された樹脂であってもよい。また、熱可塑性樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマーであってもよい。また、熱可塑性樹脂は、アスカーＡ型硬度計による硬度が３０度から７０度であってもよい。また、造形するステップでは、受け治具８０を構成する樹脂の充填割合が３０％から６０％となるように、受け治具８０を造形してもよい。また、溶融するステップでは、２４０度から２７０度の温度で樹脂を溶融してもよい。

【0099】

これらにより、また、これらを組み合わせることにより、受け治具８０が、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない特性を有しやすくなる。

【0100】

また、造形するステップでは、７０度から１１０度のテーブル９０上で受け治具８０を造形してもよい。

【0101】

これによれば、受け治具８０の反りを抑制できる。

【0102】

また、造形するステップでは、金属若しくは樹脂の部材８４の上に、又は、部材８４が受け治具８０の内部に埋め込まれるように受け治具８０を造形してもよい。

【0103】

３Ｄプリンタによる造形には一般的に時間がかかるが、受け治具８０の一部を例えば予め準備された部材８４とすることで、その分受け治具８０の造形にかかる時間を短縮できる。また、部材８４が金属等である場合、部材８４が支柱となって受け治具８０の反りを抑制できる。

【0104】

また、造形するステップでは、受け治具８０の内部に空間ができるように受け治具８０を造形してもよい。

【0105】

これによれば、受け治具８０の一部を空間とすることで、その分受け治具８０の造形にかかる時間を短縮できる。

【0106】

また、熱可塑性樹脂に対して、導電材料の重量部は、０．０１重量部から２０重量部であってもよい。

【0107】

これにより、受け治具８０を構成する樹脂の体積抵抗率を１０^２Ω・ｃｍ～１０^７Ω・ｃｍにし得る。

【0108】

また、導電材料は、多層または単層カーボンナノチューブであってもよい。

【0109】

また、樹脂１０は、さらに、熱可塑性樹脂に流動性向上剤が配合された樹脂であってもよい。流動性向上剤は、ポリエチレンワックス、エステルワックス、又は、脂肪酸ワックスであってもよい。

【0110】

これにより、樹脂１０に流動性を持たせることができる。

【0111】

また、本実施の形態に係る製造システム１は、対象物１００を支持するための受け治具８０を製造する３Ｄプリンタを備えるシステムである。３Ｄプリンタは、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂１０と、樹脂１０を溶融し、溶融した樹脂１０を吐出することで、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない受け治具８０を造形するノズル２０と、を備える。

【0112】

これによれば、静電気の除去能力を有し、かつ、柔軟性を有し、かつ、カーボンの剥離によるゴミが発生しない受け治具を３Ｄプリンタによって製造できる。

【0113】

また、本実施の形態に係る受け治具８０は、対象物１００を支持するための受け治具８０であって、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂１０が積層された多層構造を有し、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であり、かつ、体積抵抗率が１０^２Ω・ｃｍから１０^７Ω・ｃｍであり、かつ、対象物１００との接触によって受け治具８０に含まれるカーボンが剥離しない。

【0114】

これによれば、静電気の除去能力を有し、かつ、柔軟性を有し、かつ、カーボンの剥離によるゴミが発生しない受け治具を提供できる。

【0115】

また、多層構造には、樹脂１０の他に、金属、他の樹脂又は空間が含まれていてもよい。

【0116】

これによれば、受け治具８０の一部を例えば予め準備された部材８４又は空間とすることで、その分受け治具８０の造形にかかる時間を短縮できる。また、部材８４が金属等である場合、部材８４によって受け治具８０の反りを抑制できる。

【0117】

また、受け治具８０は、対象物１００を支持する面に、当該面とは異なる面に繋がる孔８３を有していてもよい。

【0118】

これによれば、孔８３によって基板等の対象物１００を受け治具８０に吸いつけることができ、対象物１００の反りを解消して電子部品の実装面の平坦度を確保することができ、電子部品の実装時の実装不良を低減できる。

【0119】

また、対象物１００は、凸形状を有し、受け治具８０は、対象物１００を支持する際に凸形状が嵌る凹部８２を有し、凹部８２は、凹部８２の開口よりも小さい底面を有し、当該開口と当該底面との間から当該底面に向けて傾斜した壁面を有していてもよい。

【0120】

これによれば、対象物１００の凸形状が凹部８２に嵌りやすくなる。

【0121】

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る製造方法及び製造システム１について説明したが、本発明は、上記実施の形態等に限定されるものではない。

【0122】

例えば、本発明は、上記製造方法に用いられる樹脂リール４０によって実現されてもよい。樹脂リール４０は、熱可塑性樹脂に導電材料（カーボンナノチューブ又はグラフェン）が配合された樹脂１０であって、紐形状のフィラメントと、リールと、を備え、リールには当該フィラメントが巻かれている。

【0123】

例えば、上記実施の形態では、製造システム１は、樹脂１０、ノズル２０、ローラ３０、樹脂リール４０、ガイドチューブ５０、スペーサ６０、制御部７０及びテーブル９０を備えたが、これに限らない。例えば、製造システム１は、少なくとも樹脂１０及びノズル２０を備えていればよい。

【0124】

また、例えば、樹脂１０は、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体が配合された樹脂であるが、当該導電材料に当該熱可塑性樹脂が巻きつけられたものであってもよい。そして、溶融するステップにおける溶融によって当該熱可塑性樹脂と当該導電材料とが配合されてもよい。

【0125】

また、例えば、樹脂１０は、熱可塑性樹脂であるが、将来的に熱硬化性樹脂による３Ｄプリンタが実現された際には、熱硬化性樹脂であってもよい。

【0126】

また、例えば、樹脂１０は、アスカーＣ型硬度計による硬度が６５度から９０度であるが、好ましくは、７０度から９０度、７５度から９０度、８０度から９０度、または、８５度から９０度であってもよい。

【0127】

さらに、製造方法は、熱可塑性樹脂に導電材料としてカーボンナノチューブ又はグラフェンを含む炭素同素体を配合するステップ、配合された樹脂１０を紐形状のフィラメントに加工するステップ、紐形状のフィラメントである樹脂１０をリールに巻くステップ、及び、樹脂リール４０に巻かれた樹脂１０を３Ｄプリンタが備えるローラ３０によってノズル２０へ送り出すステップの少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0128】

また、例えば、それらのステップは、コンピュータ（コンピュータシステム）によって実行されてもよい。そして、本発明は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したＣＤ－ＲＯＭ等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。

【0129】

例えば、本発明が、プログラム（ソフトウェア）で実現される場合には、コンピュータのＣＰＵ、メモリおよび入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、ＣＰＵがデータをメモリまたは入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。

【0130】

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0131】

本発明は、対象物として例えば基板等の実装又は検査等をするための治具又は各種複雑構造を有する中間工作物を安定して支えるための支え治具等を製造するシステムに適用できる。

【符号の説明】

【0132】

１ 製造システム
１０ 樹脂
２０ ノズル
３０ ローラ
４０ 樹脂リール
５０ ガイドチューブ
６０ スペーサ
７０ 制御部
８０、８０ａ、２００ 受け治具
８２ 凹部
８３ 孔
８４ 部材
９０ テーブル
１００ 対象物
１１０ 実装面
１１２ 部品
１２０ 反対面
２０２ サポートピン

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】