(57)【要約】【課題】衝突に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ）が有効に低減されたセンサノード用パッケージを提供する。【解決手段】セラミック材料によって形成された１ｃｍ以上の厚みを有する略平板状の筐体を有するセンサノード用パッケージにおいて、当該筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差を形成し、且つ当該段差の段差幅を０．１６ｍｍ以上とする。【選択図】図２
2016072341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１セラミック材料によって形成され且つ凹部が形成されたパッケージ部材と、
第２セラミック材料によって形成され且つ前記凹部を封止するように前記パッケージ部材と一体的に接合された蓋部材と、
を含む筐体を有するセンサノード用パッケージであって、
前記筐体は、１ｃｍ以上の厚みを有する略平板状の形状を有し、
前記筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差が形成されており、
前記筐体の前記主面に直交する平面による断面における前記段差の前記主面に平行な部分の長さが０．１６ｍｍ以上である、
センサノード用パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサノード用パッケージであって、
前記筐体の前記主面に平行な平面への投影図において、前記パッケージ部材の外周端面及び前記蓋部材の外周端面のうち何れか一方が他方よりも外側にあり、
少なくとも前記筐体の前記主面に平行な平面への投影図において外側にある外周端面である外側外周端面と当該外側外周端面と隣接する前記筐体の前記主面との境界部には前記段差が形成されている、
センサノード用パッケージ。
【請求項３】
請求項２に記載のセンサノード用パッケージであって、
前記外側外周端面と隣接する前記筐体の前記主面に対向する平面と前記外側外周端面との境界部にも段差が更に形成されている、
センサノード用パッケージ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のセンサノード用パッケージであって、
前記筐体の前記主面に平行な平面への投影図において、前記蓋部材の外周端面が前記パッケージ部材の外周端面よりも外側にある、
センサノード用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサノード用パッケージに関する。より詳細には、本発明は、衝突に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ）が有効に低減されたセンサノード用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば橋梁及びビル等の構造物にセンサを取り付けて構造物における振動等の物理量を検知することにより構造物の状態を監視し、構造物の劣化及び／又は破損の発生をモニタリングするシステムが知られている。このようなシステムにおいて、センサへの電源供給やセンサによる検知信号の取得のためのケーブル等を敷設するのは、そのためのスペース及び敷設作業が必要となるので望ましくない。
【０００３】
そこで、無線通信機能を備えた複数のセンサ（「センサ付き無線端末」、「センサノード」とも称される。）を協調させて構造物の状態を監視する「センサネットワーク」と称されるシステムが開発されている。個々のセンサノードは、センサ、無線チップ、マイクロプロセッサ、及び電源（例えば電池等）によって構成される。
【０００４】
上記のようなシステムによる構造物の状態監視は長期間に亘るため、センサノードには高い耐環境性が要求される。そこで、センサノードの耐環境性及び／又は絶縁性の向上を目的として、例えば図１に示したように、上述したようなセンサノードの構成部品（１１乃至１３）をセラミック材料によって形成されたパッケージ部材（２０）の内部に収容し、セラミック材料によって形成された蓋部材（３０）を同パッケージ部材（２０）と一体的に接合することが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
ところで、セラミック材料によって形成された物品については、例えば製造工程及び搬送工程等において、例えば当該物品同士及び／又は当該物品と他の物品との衝突等によって、例えば亀裂（クラック）、欠け（チッピング）及び割れ等の破損が当該物品に生ずる場合がある。このような破損は、当該物品の角の部分（角部）及び／又は外周部において発生し易い。
【０００６】
そこで、当該技術分野においては、上記のような破損の危険性を低減することを目的として、セラミック基板等の物品の角部及び／又は外周部に丸みを付けたり、面取りをしたりして、衝突時の衝撃を分散させたり、亀裂、欠け及び／又は割れが広範囲に及ぶことを低減することが提案されている。更に、平板状の形状を有するセラミック基板の主面と外周端面との境界部に、当該基板の外周に沿って、丸みを有する微小な段差（約０．１ｍｍ程度）からなる２つの稜部を形成することにより、当該基板に生ずる欠け及び／又は割れを低減することが提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００７】
加えて、当該技術分野においては、平板状の形状を有するセラミック基板の主面と外周端面との境界部に２つの段差を設け、それぞれの形状を規定することにより、当該基板の上記境界部における欠けを低減することが提案されている。具体的には、当該基板の主面と平行な段差の２つの平面（段差平面）について、当該基板の外周端面に近い方の段差平面の幅（段差幅）が他方の段差幅よりも小さく、且つそれぞれの段差平面から１段上の平面へと続く面（段差側面）と当該段差平面との交差角の大きさを鈍角にする（例えば、特許文献３を参照。）。
【０００８】
更に、平板状の形状を有するセラミック基板の主面と外周端面との境界部に１つ以上の段差を設け、段差全体としての深さ（段差高）の当該基板の厚みに対する比率を所定の範囲（２０乃至５０％）に収めることにより、当該基板の上記境界部における欠けを低減することも提案されている（例えば、特許文献４を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１２２７１８号公報
【特許文献２】特開昭５７−６２５４６号公報
【特許文献３】実開平２−６８４４７号公報
【特許文献４】実開平４−９２６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、セラミック材料によって形成されたパッケージ部材と蓋部材とによって構成される筐体を有するセラミックパッケージの内部にセンサノードの構成部品を収容することにより優れた耐環境性及び絶縁性を備えたセンサノードが知られている。
【００１１】
上記セラミックパッケージにおいても、セラミック材料によって形成された他の物品と同様に、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突等に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ等）が生ずる虞がある。特に、センサノード用パッケージについては、その内部に搭載される部品のサイズが大きく、その種類も多い。従って、前述したような（電子回路用）セラミック基板等と比較して、センサノード用パッケージはより大きく、より重くなりがちである。例えば、センサノード用パッケージの厚みは、１ｃｍ以上、場合によっては２ｃｍ以上になる場合がある。その結果、センサノード用パッケージについては、電子回路用セラミック基板等と比較して、製造工程及び搬送工程等における衝突等に起因する破損が生ずる虞がより高い。
【００１２】
更に、センサノード用パッケージの場合、製造工程及び搬送工程のみならず、センサノードの設置箇所までの運搬時及び設置箇所における取り付け作業時においても、より強い衝突を受けることが想定される。従って、センサノード用パッケージの場合、電子回路用セラミック基板等と比較して、衝突による衝撃を受ける頻度及び衝突時に受ける衝撃の強さが何れもより高い。その結果、センサノード用パッケージにおいては、電子回路用セラミック基板等と比較して、衝突等に起因して、より深刻な破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ等）がより高い頻度で発生する。従って、前述したような（電子回路用）セラミック基板における破損対策によっては、センサノード用パッケージにおいて想定される衝突等に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ等）を有効に低減することは困難である。
【００１３】
例えば、前述した従来技術（特許文献４）に倣って段差高のセンサノード用パッケージの厚みに対する比率を所定の範囲に収めようとする場合、上述したようにセンサノード用パッケージの厚みは大きいため、段差高も大きくなる。これに対応して段差幅を大きくすることが考えられるが、前述した従来技術（特許文献２）によれば、段差幅が大きいほど欠けの発生率を低減することができそうに思われるものの、実際にはより大きい欠けが発生すると記載されている。具体的には、当該特許文献の実施例によれば、段差幅が０．３ｍｍである場合の方が、段差幅が０．１ｍｍである場合よりも、欠けの発生率が大きい。
【００１４】
尚、上記実施例において観察されている欠けの大きさは０．５ｍｍ以上であり、段差幅よりも大きい。このように段差幅よりも大きい破損が発生すると、センサノード用パッケージに求められる気密性が初期において保たれていても、その後の使用環境下において、例えばセンサノードの構成部品が収容されている空間にまで亀裂が進展する虞がある。この場合、例えばセンサノードの構成部品の収容空間にまで大気中の水分が侵入する等して、センサノードの信頼性が低下する虞がある。
【００１５】
即ち、当該技術分野においては、センサノード用パッケージにおいて、衝突に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ）の発生を有効に低減することができる技術に対する要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
従って、本発明の１つの目的は、衝突に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ）が有効に低減されたセンサノード用パッケージを提供することである。本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、１ｃｍ以上の厚みを有する平板状のセンサノード用パッケージにおいて、当該センサノード用パッケージの主面と外周端面との境界部に段差を設け、当該段差の段差幅を０．１６ｍｍ以上とすることにより、衝突に起因する破損を有効に低減することができることを見出した。
【００１７】
即ち、本発明に係るセンサノード用パッケージ（以降、「本発明パッケージ」と称される場合がある。）は、
第１セラミック材料によって形成され且つ凹部が形成されたパッケージ部材と、
第２セラミック材料によって形成され且つ前記凹部を封止するように前記パッケージ部材と一体的に接合された蓋部材と、
を含む筐体を有するセンサノード用パッケージであって、
前記筐体は、１ｃｍ以上の厚みを有する略平板状の形状を有し、
前記筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差が形成されており、
前記筐体の前記主面に直交する平面による断面における前記段差の前記主面に平行な部分の長さが０．１６ｍｍ以上である、
センサノード用パッケージである。
【発明の効果】
【００１８】
上記のように、本発明パッケージは１ｃｍ以上の厚みを有する略平板状の筐体を有し、当該筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差が形成されており、且つ当該段差の段差幅が０．１６ｍｍ以上である。これにより、例えば本発明パッケージの製造工程及び搬送工程等において本発明パッケージ同士及び／又は本発明パッケージと他の物品との衝突が起こっても、当該衝突等に起因する破損を有効に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】パッケージ部材及び蓋部材を含む筐体を有するパッケージ中に収容されたセンサノードの構成の一例を示す模式的な側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るセンサノード用パッケージ（第１パッケージ）の構造の具体例を示す模式的な側断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るセンサノード用パッケージ（第２パッケージ）の構造の具体例を示す模式的な側断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るセンサノード用パッケージ（第３パッケージ）の構造の具体例を示す模式的な側断面図である。
【図５】本発明の変形例に係るセンサノード用パッケージの構造の具体例を示す模式的な平断面図及び側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係るセンサノード用パッケージ（以下、「第１パッケージ」と称される場合がある。）について説明する。
【００２１】
第１パッケージは、基本的には、一般的なセンサノード用パッケージと同様の構造を有する。具体的には、第１パッケージは、パッケージ部材と、蓋部材と、を含む筐体を有する。前述したように、セラミック材料は、高い耐環境性及び絶縁性を備えるので、センサノード用パッケージの筐体を構成する材料として好適である。パッケージ部材は、第１セラミック材料によって形成される。蓋部材は、第２セラミック材料によって形成される。これらのセラミック材料は、特に限定されず、如何なるセラミック材料であってもよい。更に、第１セラミック材料と第２セラミック材料とは、同じセラミック材料であっても、異なるセラミック材料であってもよい。
【００２２】
例えば、酸化物系セラミックスは、例えば入手容易性及びコストの観点から、第１パッケージのパッケージ部材及び／又は蓋部材を形成するセラミック材料として好適である。一方、非酸化物系セラミックスは、酸化物系セラミックスよりも大きい強度を有するものが多いため、第１パッケージのパッケージ部材及び／又は蓋部材をより頑強なものとするのに好適である。
【００２３】
或いは、パッケージ部材には、例えば、その凹部に収容されるセンサノードの構成部品同士を電気的に接続するための配線及び無線通信のためのアンテナ等の導体パターンが埋設される場合がある。この場合、良導体（例えば、銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）等）によって導体パターンを形成して、センサノードにおける抵抗損失の低減及び高周波特性の向上を達成することが望ましい。これら良導体の融点は低いため、このような場合にパッケージ部材を形成する第１セラミック材料としては、良導体の融点よりも低い温度において焼成可能なセラミックス（例えば、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ））を採用することが望ましい。尚、ＬＴＣＣの詳細については当業者に周知であるので、ここでは説明を割愛する。
【００２４】
一方、一般的には、センサノード用パッケージにおいて、蓋部材の内部に導体パターンを埋設することは希であり、一般的なセラミック材料と比較して高価なＬＴＣＣによって形成する必要性は、パッケージ部材と比較して低い。そこで、蓋部材を形成する第２セラミック材料としては、相対的に安価であり、広く使用されているアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を採用することが望ましい。
【００２５】
パッケージ部材には、凹部が形成されている。この凹部には、センサノードの各種構成部品（例えば、センサ、無線チップ、マイクロプロセッサ、及び電源（例えば電池）等）を収容することができる。蓋部材は、パッケージ部材と一体的に接合され、パッケージ部材に形成された凹部を封止する。尚、パッケージ部材と蓋部材との接合は、例えば、これらの接合面に接合材料（例えば、ガラス粉末を含むペースト（ガラスペースト）及びガラスリボン等のガラス材料）を配設し、接合材料の融点以上の温度に加熱して接合材料を溶融させることによって行うことができる。
【００２６】
尚、パッケージ部材及び蓋部材は、後述する構成要件を満足することが可能である限り、如何なる手法によって製造されてもよい。例えば、上記のようなパッケージ部材及び蓋部材を製造するための具体的な方法は、例えば、主としてセラミック材料を含んでなる誘電体材料からなる基材を採用する配線基板等のセラミック製品の製造方法として、当該技術分野において広く使用されている種々の方法の中から適宜選択することができる。このような製造方法の一般的な具体例としては、例えば、所謂「ドクターブレード法」及び「ゲルキャスト法」等を挙げることができる。
【００２７】
（構成要件）
第１パッケージにおいては、その筐体が以下の構成要件を満足する。
（１）前記筐体は、１ｃｍ以上の厚みを有する略平板状の形状を有し、
（２）前記筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差が形成されており、
（３）前記筐体の前記主面に直交する平面による断面における前記段差の前記主面に平行な部分の長さが０．１６ｍｍ以上である。
【００２８】
上記（１）に規定されているように、第１パッケージが有する筐体は、例えば、図２の（ａ）及び（ｂ）に示したように、略平板状の形状を有する。ここで、「略平板状の形状」は、厳密に平板状の形状のみに限定されず、全体として平板状であれば、例えば凹凸、湾曲及び段差等が部分的に存在していてもよいことを意味する。更に、このような略平板状の形状を有する筐体は、１ｃｍ以上の厚みを有する。ここで、筐体の厚みとは、例えば、図２の（ａ）及び（ｂ）に示したように、当該筐体が有する略平板状の形状における主面の法線方向における、当該筐体の大きさ（Ｔ）を指す。
【００２９】
尚、前述したように、センサノード用パッケージは、その内部に搭載される部品のサイズが大きく、その種類も多いため、電子回路用セラミック基板等と比較して、より大きく、より重くなりがちである。その結果、センサノード用パッケージは、電子回路用セラミック基板等と比較して、製造工程及び搬送工程等における衝突等に起因する破損が生ずる虞がより高い。本発明は、センサノード用パッケージにおけるこのような問題を低減することを１つの目的としている。従って、このような本発明の効果は、筐体の厚みがより大きい場合において、より顕著に達成される。具体的には、第１パッケージが有する筐体の厚みが２ｃｍ以上である場合に、本発明の効果はより顕著に達成される。
【００３０】
更に、上記（２）に規定されているように、第１パッケージが有する筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差が形成されている。より具体的には、例えば、図２の（ａ）に示したように、第１パッケージが有する筐体の２つの主面のうち、パッケージ部材２０側の主面Ｐ２０と外周端面Ｅとの境界部及び蓋部材３０側の主面Ｐ３０と外周端面Ｅとの境界部の両方に段差が形成されていてもよい。或いは、図２の（ｂ）に示したように、第１パッケージが有する筐体の２つの主面のうち、蓋部材３０側の主面Ｐ３０と外周端面Ｅとの境界部には段差が形成されており、パッケージ部材２０側の主面Ｐ２０と外周端面Ｅとの境界部には段差が形成されていなくてもよい。逆に、図２には示していないが、第１パッケージが有する筐体の２つの主面のうち、蓋部材３０側の主面Ｐ３０と外周端面Ｅとの境界部には段差が形成されておらず、パッケージ部材２０側の主面Ｐ２０と外周端面Ｅとの境界部には段差が形成されていてもよい。
【００３１】
加えて、上記（３）に規定されているように、第１パッケージが有する筐体の主面に直交する平面による断面における上記段差の筐体の主面に平行な部分の長さは０．１６ｍｍ以上である。ここで、「段差の筐体の主面に平行な部分」とは、例えば、図２の（ａ）及び（ｂ）において破線の丸印によって囲まれた蓋部材３０側の主面Ｐ３０と外周端面Ｅとの境界部に形成された段差の蓋部材３０側の主面Ｐ３０に平行な部分Ｆ（前述した「段差平面」に該当）を指す（図２の（ｃ）を参照）。更に、この部分Ｆの長さとは、図２の（ｃ）に示したように、筐体の主面に直交する平面による断面における段差の部分Ｆの長さＷ（前述した「段差幅」に該当）を指す。
【００３２】
上記のように、第１パッケージにおいては、段差平面Ｆの長さＷ（段差幅Ｗ）は０．１６ｍｍ以上である。この段差幅Ｗが０．１６ｍｍ未満であると、センサノード用パッケージの衝突に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ）を有効に低減することが困難となるので望ましくない。段差幅Ｗが０．１６ｍｍ以上である場合、センサノード用パッケージの衝突に起因する破損を有効に低減することができる。段差幅Ｗが０．２１ｍｍ以上である場合、センサノード用パッケージの衝突に起因する破損をより有効に低減することができる。段差幅Ｗが０．３１ｍｍである場合、センサノード用パッケージの衝突に起因する破損を更により有効に低減することができる。
【００３３】
一方、段差幅Ｗが過大である場合、センサノード用パッケージとしての外観上好ましくないばかりでなく、センサノード用パッケージの衝突に起因する破損を有効に低減する段差としての機能を発揮することが困難となるので望ましくない。具体的には、段差幅Ｗは５ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下であることが望ましい。
【００３４】
更に、本発明パッケージにおいて、前述した従来技術（特許文献３）のように段差を２段にして、衝突に起因する破損の発生を更に低減することもできる。加えて、段差によって形成される稜部を、例えばバレル研磨等によって丸めることにより、衝突に起因する破損の発生を更に低減することもできる。
【００３５】
尚、段差平面から１段上の平面（筐体の主面又は他の段差平面）へと続く面（段差側面）と当該段差平面との交差角（例えば、図２の（ｃ）におけるθ）は、直角（９０°）であってもよく、或いは鈍角（９０°より大きい）であってもよい。
【００３６】
（効果）
第１パッケージにおいては、以上のように、その筐体が、１ｃｍ以上の厚みを有する略平板状の形状を有する。更に、当該筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差が形成されており、且つ当該筐体の主面に直交する平面による断面における段差の当該筐体の主面に平行な部分の長さが０．１６ｍｍ以上である。これにより、センサノード用パッケージの衝突等に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ等）が有効に低減される。
【００３７】
＜第２実施形態＞
ところで、図２においては、センサノード用パッケージが有する筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材の外周端面と蓋部材の外周端面とが一致する場合について説明した。換言すれば、図２においては、センサノード用パッケージが有する筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材と蓋部材とは同じ大きさ及び形状を有する。
【００３８】
しかしながら、センサノード用パッケージが有する筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材の外周端面及び蓋部材の外周端面のうち何れか一方が他方よりも外側にある場合がある。換言すれば、センサノード用パッケージが有する筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材と蓋部材とが異なる大きさ及び形状を有する場合がある。
【００３９】
上記のような場合、より外側にある外周端面において例えば製造工程及び搬送工程等における衝突が発生する頻度は相対的に高い。換言すれば、センサノード用パッケージの外周端面において突出している方の部材において、衝突が起こる頻度が相対的に高い。従って、このような場合、センサノード用パッケージが有する筐体の主面に平行な平面への投影図において外側にある外周端面と当該外周端面と隣接する当該筐体の主面との境界部に段差を形成することによる衝突等に起因する破損を低減する必要性は相対的に高い。
【００４０】
一方、上記のような場合、より内側にある外周端面においては、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突が発生する頻度は相対的に低い。換言すれば、センサノード用パッケージの外周端面において突出していない方の部材においては、衝突が起こる頻度が相対的に低い。従って、このような場合、センサノード用パッケージが有する筐体の主面に平行な平面への投影図において内側にある外周端面と当該外周端面と隣接する当該筐体の主面との境界部に段差を形成することによる衝突等に起因する破損を低減する必要性は相対的に低い。
【００４１】
そこで、本発明の第２実施形態に係るセンサノード用パッケージ（以下、「第２パッケージ」と称される場合がある。）は、第１パッケージの構成要件に加えて、以下のような構成要件を有する。
【００４２】
（構成要件）
第２パッケージにおいては、前記筐体の前記主面に平行な平面への投影図において、前記パッケージ部材の外周端面及び前記蓋部材の外周端面のうち何れか一方が他方よりも外側にある。即ち、第２パッケージが有する筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材及び蓋部材のうちの何れか一方が他方よりも大きい。
【００４３】
更に、第２パッケージにおいては、少なくとも前記筐体の前記主面に平行な平面への投影図において外側にある外周端面である外側外周端面と当該外側外周端面と隣接する前記筐体の前記主面との境界部には前記段差が形成されている。一方、前記筐体の前記主面に平行な平面への投影図において内側にある外周端面である内側外周端面と当該内側外周端面と隣接する前記筐体の前記主面との境界部には前記段差が形成されていなくてもよく、或いは当該境界部に前記段差が形成されていてもよい。
【００４４】
即ち、第２パッケージにおいては、より大きい方の部材の外周端面と筐体の一方の主面との境界部には必ず段差が形成されるものの、より小さい方の部材の外周端面と筐体の他方の主面との境界部には段差が形成されなくてもよく、或いは当該段差に段差が形成されていてもよい。例えば、図３の（ａ）に示した例においては、第２パッケージの筐体の主面に平行な平面への投影図において、蓋部材３０の方がパッケージ部材２０よりも大きい。更に、この例においては、蓋部材３０の外周端面と筐体の一方の主面Ｐ３０との境界部（破線の丸印）には段差が形成されているものの、パッケージ部材２０の外周端面と筐体の他方の主面Ｐ２０との境界部（実線の丸印）には段差が形成されていない。逆に、図３の（ｂ）に示した例においては、パッケージ部材２０の方が蓋部材３０よりも大きい。更に、この例においては、パッケージ部材２０の外周端面と筐体の一方の主面Ｐ２０との境界部（破線の丸印）には段差が形成されているものの、蓋部材３０の外周端面と筐体の他方の主面Ｐ３０との境界部（実線の丸印）には段差が形成されていない。
【００４５】
（効果）
第２パッケージにおいては、上記のように、筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材及び蓋部材のうちの何れか一方が他方よりも大きい。この場合、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突が発生する頻度は、大きい方の部材の外周端面において相対的に高く、小さい方の部材の外周端面において相対的に低い。第２パッケージにおいては、上記のように、少なくとも大きい方の部材の外周端面において段差が形成される。これにより、第２パッケージにおいては、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突に起因する破損が有効且つ効率的に低減される。
【００４６】
＜第３実施形態＞
ところで、第２パッケージにおいては、上記のように、筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材及び蓋部材のうちの何れか一方が他方よりも大きい。この場合、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突は、より大きい方の部材の外周端面と筐体の２つの主面のうち当該部材によって構成される主面との境界部のみならず、当該部材の外周端面と当該主面に対向する当該部材の面との境界部においても発生し得る。
【００４７】
そこで、本発明の第３実施形態に係るセンサノード用パッケージ（以下、「第３パッケージ」と称される場合がある。）は、第２パッケージの構成要件に加えて、以下のような構成要件を有する。
【００４８】
（構成要件）
第３パッケージにおいては、前記外側外周端面と隣接する前記筐体の前記主面に対向する平面と前記外側外周端面との境界部にも段差が更に形成されている。即ち、第３パッケージにおいては、より大きい方の部材の外周端面と筐体の２つの主面のうち当該部材によって構成される主面との境界部のみならず、当該部材の外周端面と当該主面に対向する当該部材の面との境界部にも、段差が形成される。
【００４９】
例えば、図４の（ａ）に示した例においては、第３パッケージの筐体の主面に平行な平面への投影図において、蓋部材３０の方がパッケージ部材２０よりも大きい。この場合、蓋部材３０の外周端面と筐体の一方の主面Ｐ３０との境界部（破線の丸印）のみならず、蓋部材３０の外周端面と筐体の主面Ｐ３０に対向する蓋部材３０の平面との境界部（一点鎖線の丸印）にも、段差が形成される。逆に、図４の（ｂ）に示した例においては、パッケージ部材２０の方が蓋部材３０よりも大きい。この場合、パッケージ部材２０の外周端面と筐体の一方の主面Ｐ２０との境界部（破線の丸印）のみならず、パッケージ部材２０の外周端面と筐体の主面Ｐ２０に対向するパッケージ部材２０の平面との境界部（一点鎖線の丸印）にも、段差が形成される。
【００５０】
（効果）
第３パッケージにおいては、より大きい方の部材の外周端面と筐体の２つの主面のうち当該部材によって構成される主面との境界部のみならず、当該部材の外周端面と当該主面に対向する当該部材の面との境界部にも、段差が形成される。これにより、上述したように、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突が、より大きい方の部材の外周端面と筐体の主面に対向する当該部材の面との境界部において発生した場合においても、当該衝突に起因する破損が有効且つ効率的に低減される。
【００５１】
＜第４実施形態＞
上述したように、本発明パッケージが有する筐体は、第１セラミック材料によって形成され且つ凹部が形成されたパッケージ部材と、第２セラミック材料によって形成された蓋部材とを、前記凹部を封止するように一体的に接合することによって構成される。パッケージ部材と蓋部材との接合は、例えば、パッケージ部材と蓋部材との接合面に配設された接合材料を加熱することによって溶融させることによって行われる。尚、接合材料は、例えば、ガラスを含む材料（即ち、ガラス材料）である。より具体的には、接合材料は、例えば、ガラス粉末、ガラスフリット及び接合材料溜まりの形状に合う形状を有する固化ガラス（例えば、ガラスリボン等）からなる群より選ばれる少なくとも１つの接合材料である。
【００５２】
ところで、パッケージ部材と蓋部材とを接合するときに、これらの部材の位置合わせが不十分であると、接合面積が減少して、筐体としての気密性及び／又はパッケージ部材と蓋部材との接合強度が低下する虞がある。このような問題の対策として、パッケージ部材よりも大きい平板状の蓋部材を採用することにより、パッケージ部材と蓋部材との位置合わせが不十分であっても、接合面積の減少を回避することができる。
【００５３】
しかしながら、この場合、蓋部材がパッケージ部材よりも筐体の外周縁部から突出した状態となるため、例えば製造工程及び搬送工程等において、この突出した部分が周囲の他の物品等にぶつかったり、引っかかったりして、破損する虞がある。従って、このような場合、上述した第２パッケージ及び／又は第３パッケージの構成要件を満足することが望ましい。
【００５４】
即ち、本発明の第４実施形態に係るセンサノード用パッケージ（以下、「第４パッケージ」と称される場合がある。）は、第２パッケージ及び／又は第３パッケージの構成要件に加えて、以下のような構成要件を有する。
【００５５】
（構成要件）
第４パッケージにおいては、前記筐体の前記主面に平行な平面への投影図において、前記蓋部材の外周端面が前記パッケージ部材の外周端面よりも外側にある。換言すれば、第４パッケージにおいては、筐体の主面に平行な平面への投影図において、パッケージ部材よりも蓋部材の方がより大きい。即ち、第４パッケージは、例えば図３の（ａ）又は図４の（ａ）によって表される実施形態に係るセンサノード用パッケージである。
【００５６】
（効果）
第４パッケージにおいては、蓋部材がパッケージ部材よりも筐体の外周縁部から突出しており、例えば製造工程及び搬送工程等において、この突出した部分が周囲の他の物品等にぶつかったり、引っかかったりする虞が高い。しかしながら、第４パッケージによれば、上記のように第２パッケージ及び／又は第３パッケージの構成要件を満足している。即ち、パッケージ部材よりも筐体の外周縁部から突出している蓋部材の外周端面と他の平面との境界部の少なくとも１つに段差が形成されている。これにより、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突が、蓋部材の外周端面において発生した場合においても、当該衝突に起因する破損が有効に低減される。
【００５７】
＜変形例＞
ところで、上述したように、パッケージ部材と蓋部材との接合は、これらの接合面に接合材料（例えば、ガラス粉末を含むペースト（ガラスペースト）及びガラスリボン等のガラス材料）を配設し、接合材料の融点以上の温度に加熱して接合材料を溶融させることによって行われる。このとき、センサノードは非常に大きい温度変化に曝される。一方、パッケージ部材を形成するセラミック材料の熱膨張係数と蓋部材を形成するセラミック材料の熱膨張係数とが異なる場合がある。このような場合、パッケージ部材と蓋部材との接合時等に上記のような非常に大きい温度変化にセンサノードが曝されると、パッケージ部材と蓋部材との間での温度変化に伴う寸法変化の差が大きく、熱膨張係数の差に起因する応力（熱応力）によってパッケージ部材及び／又は蓋部材が破損する等の問題が生ずる虞が高い。
【００５８】
そこで、本発明パッケージにおいて、パッケージ部材及び／又は蓋部材の角部及び／又は外周部に丸みを付けたり、面取りをしたりして、上記のような熱応力に起因する破損の危険性を低減してもよい。パッケージ部材及び／又は蓋部材の角部及び／又は外周部に丸みを付けたり、面取りをしたりすることは、上述したような衝突時の衝撃を分散させたり、亀裂、欠け及び／又は割れが広範囲に及ぶことを低減することにも有効である。
【００５９】
具体的には、例えば、図５の（ａ）に示した平断面図のように、パッケージ部材の外周端面を構成する側壁の角部の内部及び外部の両方に丸みを付けてもよい。或いは、パッケージ部材の外周端面を構成する側壁の角部の内部及び外部の何れか一方に丸みを付けてもよい。更に、図５の（ｂ）に示した側断面図のように、本発明パッケージが有する筐体の主面と外周端面との境界部のうち、上述した段差が形成されていない境界部の角に丸みを付けてもよい。加えて、図５の（ｃ）に示した側断面図のように、本発明パッケージが有する筐体の主面と外周端面との境界部のうち、上述した段差が形成されていない境界部の角の面取りをしてもよい。
【００６０】
尚、図５の（ｂ）及び（ｃ）に示した側断面図においては、４つの境界部の角の全てが、それぞれ丸み付け及び面取りされている。しかしながら、これらの図は境界部の角を丸み付け及び面取りする変形例の説明を目的とするものであり、本発明パッケージにおいては、当然のことながら、境界部の角の丸み付け及び面取りは、段差が形成されていない境界部の角にのみ適用される。
【００６１】
以下、本発明の特定の実施形態に係るセンサノード用パッケージについて更に詳しく説明する。但し、以下に述べる説明はあくまでも例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００６２】
１）評価用パッケージの作製
パッケージ部材を形成する第１セラミック材料としてＬＴＣＣを使用し、蓋部材を形成する第２セラミック材料としてアルミナを使用して、接合材料としてのガラス粉末を４００℃に加熱して接合することにより、図２の（ａ）に示した構造を有する各種評価用パッケージを作製した。各種評価用パッケージの筐体の大きさは３０ｍｍ四方乃至１５０ｍｍ四方とした。実施例Ｅ０１乃至Ｅ１３及び比較例Ｃ０１乃至Ｃ１２に係る各種評価用パッケージ、以下の表１に列挙したように、種々の筐体の厚みＴ、段差幅Ｗ及び段差高Ｈを有する。
【００６３】
【表１】
2016072341.tif 000003
【００６４】
２）破損発生率の測定
長さ５０ｃｍのベークライト板に評価用パッケージが摺動可能な大きさの溝を形成し、当該ベークライト板を４５°の角度にて傾斜させて設置した。実施例Ｅ０１乃至Ｅ１３及び比較例Ｃ０１乃至Ｃ１２に係る各種評価用パッケージのそれぞれにつき、１つの評価用パッケージを上記ベークライト板の溝の下端に固定し、もう１つの評価用パッケージを上記ベークライト板の溝の上端から滑らせ、これらの評価用パッケージを衝突させた。この衝突実験を各評価用パッケージにつき１０回ずつ実施して、段差幅を超える大きさを有する亀裂（クラック）及び／又は欠け（チッピング）の発生率（破損発生率）を目視にて調べた。尚、本実施例においては、１０回の衝突のうち２回以下の破損発生率を合格と判定した。
【００６５】
３）破損発生率の評価
実施例Ｅ０１乃至Ｅ１３及び比較例Ｃ０１乃至Ｃ１２に係る各種評価用パッケージのそれぞれについての上記破損発生率の測定結果もまた、上記表１に列挙されている。先ず、筐体の厚みＴが１．０ｃｍである比較例Ｃ０１及びＣ０２並びに実施例Ｅ０１乃至Ｅ０３に係る各種評価用パッケージにおいては、段差幅Ｗが大きくなるにつれて破損発生率が低下した。表１からも明らかであるように、破損発生率が合格レベルであるのは段差幅Ｗが０．１６ｍｍ以上の場合（即ち、実施例Ｅ０１乃至Ｅ０３）である。
【００６６】
更に、筐体の厚みＴが２．０ｃｍである比較例Ｃ０３及びＣ０４並びに実施例Ｅ０４乃至Ｅ０６に係る各種評価用パッケージにおいてもまた、段差幅Ｗが大きくなるにつれて破損発生率が低下した。表１からも明らかであるように、この場合もまた、破損発生率が合格レベルであるのは段差幅Ｗが０．１６ｍｍ以上の場合（即ち、実施例Ｅ０４乃至Ｅ０６）である。
【００６７】
加えて、筐体の厚みＴが５．０ｃｍである比較例Ｃ０５及びＣ０６並びに実施例Ｅ０７乃至Ｅ１２に係る各種評価用パッケージにおいてもまた、段差幅Ｗが大きくなるにつれて破損発生率が低下した。表１からも明らかであるように、この場合もまた、破損発生率が合格レベルであるのは段差幅Ｗが０．１６ｍｍ以上の場合（即ち、実施例Ｅ０７乃至Ｅ１２）である。尚、実施例Ｅ１２に係る各種評価用パッケージにおいて、段差幅Ｗが５．０ｍｍである場合においても破損発生率が合格レベルであることが確認された。但し、前述したように、段差幅Ｗをこれより大きくすると、センサノード用パッケージとしての外観上好ましくない。尚、筐体の厚みＴが３．０ｃｍである実施例Ｅ１３に係る各種評価用パッケージにおいて、段差幅Ｗを０．５ｍｍとした場合にも、０／１０の破損発生率を達成することができることが確認された。
【００６８】
一方、筐体の厚みＴが１．０ｃｍ未満（具体的には、０．６ｍｍ及び０．７ｍｍ）である比較例Ｃ０７乃至Ｃ１２に係る各種評価用パッケージにおいては、段差幅Ｗが大きくなるにつれて破損発生率が上昇した。表１からも明らかであるように、これらの比較例に係る各種評価用パッケージについては、何れの段差幅Ｗにおいても、破損発生率が不合格レベルであった。このことからも、本発明は筐体の厚みＴが１．０ｃｍ以上であるセンサノード用パッケージにおいて有用であることが確認された。
【００６９】
以上の結果から、セラミック材料によって形成された１ｃｍ以上の厚みを有する略平板状の筐体を有するセンサノード用パッケージにおいて、当該筐体の２つの主面の少なくとも何れか一方と外周端面との境界部に段差を形成し、且つ当該段差の段差幅を０．１６ｍｍ以上とする本発明によれば、例えば製造工程及び搬送工程等における衝突に起因する破損（例えば、亀裂、欠け及び割れ）を有効に低減することができることが確認された。
【００７０】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び実施例に限定されるものと解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【００７１】
１１乃至１３…構成部品、２０…パッケージ部材、３０…蓋部材、３１…板状部、３２…リム部、４１…配線、４２…アンテナ、４３…外部電極、Ｆ…段差平面、Ｓ…段差側面、Ｅ…外周端面、Ｐ２０…筐体の主面（パッケージ部材側）、及びＰ３０…筐体の主面（蓋部材側）。
【図１】
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【図２】
2016072341.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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