DE102006055797A1 - Sensorelement für einen Gasssensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases - Google Patents

Sensorelement für einen Gasssensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases Download PDF

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Abstract

Es wird ein Sensorelement für einen Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration einer Gaskomponente im Messgas, angegeben, der einen aus mehreren Substraten (11, 12) zusammengesetzten Sensorkörper (10), zwischen denen mehrere Leiterbahnen (21, 29, 30) angeordnet sind, und in die Substrate (11, 12) eingebrachte, mit elektrisch leitendem Material zumindest ausgekleidete Durchgangslöcher (24, 35, 36) aufweist, die eine elektrische Durchkontaktierung (22, 31, 32) zwischen auf voneinander abgekehrten Außenseiten des Sensorkörpers (10) angeordneten Anschlusskontakten (15, 33, 34) und den Leiterbahnen (21, 29, 30) herstellen. Zur Erzielung einer ausreichend hohen Keramikfestigkeit und zur Vermeidung von Rissen im Sensorkörper (10) im Bereich der Durchkontaktierungen (22, 31, 32) bei einem aus nur zwei Substraten (11, 12) bestehenden Sensorkörper (10) sind die Durchkontaktierungen (22, 31, 32) in den beiden Substraten (11, 12) so angeordnet, dass im Sensorkörper (10) jede der Durchkontaktierungen (22) im ersten Substrat (11) gegenüber jeder der Durchkontaktierungen (31, 32) im zweiten Substrat (12) versetzt sind.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Sensorelement für einen Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration einer Gaskomponente im Messgas, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einem bekannten Sensorelement für eine sog. planare Breitband-Lambdasonde ( DE 199 52 595 A1 ) weist der Sensorkörper einen Schichtaufbau aus drei als Festelektrolytfolien ausgebildeten Substraten und einem als Heizerträger dienenden Isolationssubstrat aus keramischem Material auf. Zwischen den einzelnen Substraten sind zu Elektroden und zu einer Heizwiderstandsbahn eines elektrischen Heizers führende Leiterbahnen angeordnet. In den einzelnen Substraten sind Durchgangslöcher vorgesehen, durch die hindurch die Leiterbahnen mittels sog. Durchkontaktierungen mit auf der Oberfläche des Sensorkörpers vorgesehenen Anschlusskontakten elektrisch leitend verbunden sind.
  • Bei einem ebenfalls bekannten Sensorelement für eine planare Breitband-Lambdasonde ( DE 102 35 195 A1 ) ist der Sensorkörper aus nur zwei als Festelektrolytfolien ausgebildeten Substraten zusammengesetzt, zwischen denen mehrere Elektroden sowie eine in einer Isolierung aus Aluminiumoxid eingebettete Widerstandsbahn eines elektrischen Heizers angeordnet sind. Dabei ist auf der die Außenseiten des Sensorkörpers bildenden Oberfläche des ersten Substrats eine Außenelektrode und auf der davon abgekehrten Oberfläche des ersten Substrats eine Innenelektrode und eine Referenzelektrode angeordnet. Die Referenzelektrode ist in einem mit Referenzgas beaufschlagten Referenzgasraum und die Innenelektrode in einem Messraum angeordnet, der über eine Diffusionsbarriere mit dem Messgas in Verbindung steht. Der Referenzgaskanal und der Messraum sind in einer Zwischenschicht, aus einem pastösen Festelektrolytmaterial ausgebildet, die auf die Innenseite des ersten Substrats mittels Siebdruck aufgedruckt ist. Im Messraum ist noch eine Mess- oder Nernstelektrode angeordnet, die zusammen mit der Referenzelektrode und dem Festelektrolyten der Zwischenschicht eine elektrochemische Zelle, die sog. Nernstzelle, bildet. Alternativ kann die Zwischenschicht auch auf die auf dem zweiten Substrat aufliegende Heizerisolierung aufgedruckt sein. Alle Elektroden sowie die Heizwiderstandsbahn des elektrischen Heizers sind an einem Steuergerät angeschlossen, wozu zwischen den Substraten zu den Elektroden führende Leiterbahnen angeordnet sind.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Sensorelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch den gegenseitigen Versatz der Durchkontaktierungen in den Substraten, die Durchkontaktierungen im Sensorkörper nicht miteinander fluchten und somit die Keramikfestigkeit nicht beeinträchtigt wird. Damit wird auch eine bei fluchtenden Durchkontaktierungen bestehende erhöhte Gefahr zur Rissbildung in der Keramik im Bereich der Durchkontaktierungen beseitigt, die allein mit einer Isolierung zwischen den fluchtenden Kontaktierungen nicht erreichbar wäre.
  • Bei geschickter Anordnung der Durchkontaktierungen können die Durchgangslöcher in jedem Substrat des Sensorkörpers mit ein und demselben Werkzeug hergestellt, z.B. mit einem Stanzwerkzeug gestanzt oder mit einem Bohrwerkzeug gebohrt werden. Eine solche Anordnung der Durchkontaktierungen wird erreicht, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Substrat zwei Durchkontaktierungen aufweist und beiden Durchkontaktierungen auf einer Verbindungslinie liegen, die mit der Längsachse des Substrats einen spitzen Winkel einschließt. Werden zwei mit demselben Werkzeug gelochte Substrate zu einem Sensorkörper zusammengesetzt, so sind die beiden Substrate so aneinanderzufügen, dass ihre Substratseiten, auf denen jeweils das Werkzeug angesetzt worden ist, die Außenflächen des Sensorkörpers bilden. Dadurch entsteht automatisch ein Versatz der beiden Durchkontaktierungen in dem einen Substrat gegenüber den beiden Durchkontaktierungen in dem anderen Substrat. Beispielhaft können die Sensorkörper für eine Breitband-Lambdasonde, für eine Stickoxid-Messsonde und für eine Ammoniak-Messsonde in planarer Bauform aus identisch gelochten Substraten, vorzugsweise in Form von Folien, zusammengesetzt werden. Eine gleich gelochte Folie kann auch als Trägerfolie für den elektrischen Heizer in einer planaren Sprungsonde eingesetzt werden. Durch die Möglichkeit der Verwendung ein und desselben Werkzeugs zur Herstellung der Durchgangslöcher in Substraten für verschiedene Sensortypen, wie z.B. planare Breitband-Lambdasonden, planare Sprungsonden, planare Stichoxid- und Ammoniak-Messsonden, lassen sich die Fertigungslinien der verschiedenen Sensortypen verschlanken und somit Fertigungskosten senken. Der gegenseitige Versatz der Durchkontaktierungen in jedem Substrat, und zwar in dessen Längsrichtung, vergrößert zudem bei unveränderten Abmessungen des Sensorkörpers den Abstand zwischen den Durchkontaktierungen, was einerseits die Keramikfestigkeit erhöht und andererseits die Möglichkeit eröffnet, in einer quer zu den Durchkontaktierungen sich erstreckenden Ebene des Sensorkörpers, z.B. auf dessen Außenfläche, zwischen den in Längsrichtung des Sensorelements gegeneinander versetzten Durchkontaktierungen eine weitere Leiterbahn anzuordnen.
  • Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Sensorelements möglich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Explosionsdarstellung eines Sensorelements für eine planare Sprungsonde, schematisiert dargestellt,
  • 2 eine Draufsicht des Ausschnitts II in 1,
  • 3 eine Unteransicht des Sensorelements in Richtung Pfeil III in 1,
  • 4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts IV in 3,
  • 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in 6 eines Sensorelements für eine Breitband-Lambdasonde, schematisiert dargestellt,
  • 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in 5,
  • 7 ausschnittweise eine Draufsicht des Sensorelements in Richtung Pfeil VII in 5,
  • 8 ausschnittweise eine Unteransicht des Sensorelements in Richtung Pfeil VIII in 5.
  • Das in 1 dargestellte Sensorelement für eine planare Sprung- oder λ = 1-Sonde zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine als Ausführungsbeispiel für einen allgemeinen Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration einer Gaskomponente, weist einen Sensorkörper 10 auf, der aus zwei Substraten 11, 12 zusammengesetzt ist. Jedes Substrat 11, 12 ist ein sauerstoffionenleitender Festelektrolyt, der vorzugsweise in Form einer Folie hergestellt ist. Auf der die eine Außenseite des Sensorkörpers 10 bildenden, äußeren Oberfläche des ersten Substrats 11 ist eine Außenelektrode 14 angeordnet, die über eine Leiterbahn 13 mit einem ersten Anschlusskontakt 15 verbunden ist. Die Außenelektrode 14 ist von einer porösen Schutzschicht 16, z.B. aus Aluminiumoxid (Al2O3), abgedeckt. Auf die Leiterbahn 13 ist eine Isolationsschicht 17 aufgedruckt.
  • Auf die von der äußeren Oberfläche abgekehrte, innere Oberfläche des ersten Substrats 11 ist eine Referenzelektrode 18 mit einem Referenzgaskanal 19 angeordnet, die auf die innere Oberfläche des ersten Substrats 11 aufgedruckt sind. Auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats 11 ist weiterhin eine Leiterbahn 21 angeordnet. Das eine Ende der Leiterbahn 21 ist an die Referenzelektrode 18 angebunden und am anderen Ende der Leiterbahn 21 ist ein Kontaktauge 211 angeformt. In dem ersten Substrat 11 ist eine Durchkontaktierung 22 vorhanden, die das Kontaktauge 211 mit einem auf der die eine Außenseite des Sensorkörpers 10 bildenden, äußeren Oberfläche des ersten Substrats 11 angeordneten zweiten Anschlusskontakt 23 elektrisch verbindet. Die Durchkontaktierung 22 ist von einem das erste Substrat 11 senkrecht durchdringenden Durchgangsloch 24 gebildet, das mit einem elektrisch leitfähigen Material ausgekleidet ist, d.h. dessen Lochwandung mit einer Schicht des Materials belegt ist. Eine vollständige Füllung des Durchgangslochs 24 ist möglich. Auf der innerhalb des Sensorkörpers 10 liegenden, inneren Oberfläche des zweiten Substrats 12 ist eine Isolationsschicht 25 aufgedruckt. Zwischen dieser Isolationsschicht 25 und einer weiteren Isolationsschicht 26 ist ein elektrischer Heizer 27 eingebettet, der auf die Isolationsschicht 25 aufgedruckt und durch das Aufdrucken der Isolationsschicht 26 abgedeckt ist. Der elektrische Heizer 27 umfasst eine mäanderförmige Widerstandsbahn 28, die innerhalb des Sensorkörpers 10 im Bereich der Referenzelektrode 18 und der Außenelektrode 14 liegt, und zwei davon einstückig abgehende, zueinander parallel verlaufende Leiterbahnen 29, 30, an deren Enden jeweils ein Kontaktauge 291 bzw. 301 angeformt ist. Die beiden Kontaktaugen 291, 301 sind über zwei Durchkontaktierungen 31, 32 mit jeweils einem Anschlusskontakt 33, 34 elektrisch verbunden, die auf der die andere Außenseite des Sensorkörpers 10 bildenden, äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 12 angeordnet sind (3 und 4). Die Durchkontaktierungen 31, 32 sind wiederum durch das zweite Substrat 12 vertikal durchdringende Durchgangslöcher 35, 36, die mit elektrisch leitendem Material ausgekleidet sind, realisiert. Die Durchgangslöcher 35, 36 werden mittels eines Stanzwerkzeugs in das Substrat 11 gestanzt, alternativ mit einem Bohrwerkzeug gebohrt. Dabei sind die Durchgangslöcher 35, 36 so im Substrat 12 angeordnet, dass sie nach Zusammenfügen des die Elektroden 14, 18 tragenden ersten Substrats 11 und des den elektrischen Heizer 27 tragenden zweiten Substrats 12 gegenüber dem Durchgangsloch 24 im ersten Substrat 11 räumlich versetzt sind, so dass keine der Durchkontaktierungen 31, 32 im zweiten Substrat 12 mit der Durchkontaktierung 22 im ersten Substrat 11 fluchtet. Die Fügung ist so vorgenommen, dass die obere Isolationsschicht 26 am elektrischen Heizer 27 an der Zwischenschicht 20 anliegt. Wie aus 3 und 4 ersichtlich ist, ist die Anordnung der Durchgangslöcher 35, 36 im zweiten Substrat 12 so getroffen, dass sie auf einer Geraden 37 liegen, die mit der Längsachse 38 des zweiten Substrats 12 – und damit mit der Längsachse des Sensorkörpers 10 – einen spitzen Winkel α einschließt. Der große Abstand zwischen den Durchgangslöchern 35, 36, der durch diesen Versatz der Durchgangslöcher 35, 36 in Längsrichtung des zweiten Substrats 12 gewonnen wird, garantiert eine hohe Keramikfestigkeit im zweiten Substrat 12. Der Versatz der Lochachsen der Durchgangslöcher 35, 36 im zweiten Substrat 12 einerseits zu der Lochachse des Durchgangslochs 24 im ersten Substrat 11 andererseits trägt ebenfalls zur Keramikfestigkeit des gesamten Sensorkörpers 10 bei. Jeder Versatz ist größer als der Lochdurchmesser der Durchgangslöcher 35, 36, 24 und kann z.B. größer als das Doppelte des Lochdurchmessers gewählt werden.
  • Das zweite Substrat 12 im Sensorkörper 10 kann auch aus einem keramischen Isoliermaterial, z.B. Aluminiumoxid (Al2O3), als Folie gefertigt sein. In diesem Fall kann die untere Isolationsschicht 25 am elektrischen Heizer 27 entfallen.
  • In 5 und 6 ist schematisiert in zwei verschiedenen Schnittführungen ein Sensorelement für eine planare Breitband-Lambdasonde dargestellt, bei der der Sensorkörper 10' wiederum mit sog. Zweifolientechnik realisiert ist und zwei als Festelektrolytfolien ausgebildete Substrate 11, 12 aufweist. Der Aufbau des Sensorelements unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Sensorelement nur dadurch, dass der die Referenzelektrode 18 aufnehmende Referenzkanal 19 in einer zwischen den beiden Substraten 11, 12 angeordneten Zwischenschicht 20 und in dieser neben dem Referenzgaskanal 19 noch ein von diesem getrennter Messgasraum 40 ausgebildet ist. Der Messgasraum 40 ist gegenüber einem in das Substrat 11 eingebrachten Gaszutrittloch 42 mittels einer Diffusionsbarriere 41 abgedeckt. Über die Diffusionsbarriere 41 kann Messgas in den Messgasraum 40 eindiffundieren. Im Messgasraum 40 ist eine Innenelektrode 43 und einen Nernst- oder Messelektrode 44 angeordnet. Außenelektrode 14 und Innenelektroden 43 bilden zusammen mit dem Festelektrolyten des ersten Substrats 11 eine Pumpzelle, und die Messelektrode 44 bildet zusammen mit der Referenzelektrode 18 und dem Festelektrolyten der Zwischenschicht 20 eine Nernstzelle. Wie die Schnittdarstellung in 6 zeigt, ist die auf der inneren Oberfläche des Substrats 11 angeordnete Innenelektrode 43 mit einer ebenfalls an der inneren Oberfläche des ersten Substrats 11 ausgebildeten Leiterbahn 45 verbunden, an deren Ende wiederum ein Kontaktauge 451 angeformt ist. Die Messelektrode 44 liegt auf gleichem Potential mit der Innenelektrode 43. Im ersten Substrat 11 ist zusätzlich zu der Durchkontaktierung 22 für den Anschluss der Referenzelektrode 18 an den zweiten Anschlusskontakt 23 eine weitere Durchkontaktierung 46 vorhanden, die die Leiterbahn 45 mit einem dritten Anschlusskontakt 47 elektrisch verbindet, der zusammen mit dem ersten und zweiten Anschlusskontakt 15, 23 auf der die eine Außenseite des Sensorkörpers 10 bildenden äußeren Oberfläche des ersten Substrats 11 angeordnet ist (7). Die Durchkontaktierung 46 ist wiederum durch ein mit elektrisch leitendem Material ausgekleidetes Durchgangsloch 48, das in das Substrat 11 eingestanzt bzw. eingebohrt ist, realisiert. Die auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats 11 vom Anschlusskontakt 15 abgehende, die Außenelektrode 14 kontaktierende Leiterbahn 13 ist zwischen den beiden Anschlusskontakten 23 und 47 hindurchgeführt. Aufgrund des Versatzes der Durchkontaktierungen 22 und 46 im Längsrichtung des Substrats 11 so, dass sie auf der Diagonalen 37 liegen, ist ausreichend Platz für einen abgewinkelten Verlauf der Leiterbahn 13 zwischen den Durchkontaktierungen 23 und 47 hindurch vorhanden. Der durch den Versatz gewonnene große Abstand der Durchkontaktierungen 22, 46 voneinander garantiert eine hohe Keramikfestigkeit im ersten Substrat 11.
  • Das zweite Substrat 12 ist wie bei dem zu 1 bis 4 beschriebenen Sensorelement ausgebildet, so dass insoweit hierauf Bezug genommen wird und gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind. Die ausschnittweise Darstellung einer Unteransicht des Sensorkörpers gemäß 8 ist somit identisch der in 4 ausschnittweise dargestellten Unteransicht des Sensorelements in 1, so dass für das zweite Substrat 12 im Sensorelement gemäß 5 dasselbe Stanz- bzw. Bohrwerkzeug verwendet werden kann, um die Durchgangslöcher 35 und 36 herzustellen. Das erste Substrat 11 im Sensorkörper 10 gemäß 5 ist zur Herstellung der Durchkontaktierungen 24 und 26 ebenfalls mit demselben Stanz- bzw. Bohrwerkzeug bearbeitet, wie dies aus der Draufsicht in 7 ersehen werden kann. Beim Zusammenfügen der beiden Substrate 11, 12 zu dem Sensorkörper 10' werden die beiden Substrate 11, 12 mit ihren gedruckten Funktionsschichten so aneinander gesetzt, dass ihre vom Werkzeug beaufschlagten Substratseiten, wie sie in 7 und 8 in Draufsicht zu sehen sind, die voneinander abgekehrten Außenseiten des Sensorkörpers 10' bilden. Hierzu muss lediglich ein Substrat, z.B. das zweite Substrat 12, um 180° um seine Längsachse 38 gedreht werden. Mit einem einzigen Werkzeug können somit die beiden Substrate 11, 12 für das Sensorelement der Breitband-Lambdasonde (5) und das zweite Substrat 12 für das Sensorelement der Sprungsonde (1) gelocht werden. Da die Sensorelemente für einen Stickoxid- und einen Ammoniak-Messsensor bezüglich des Aufbaus des Sensorkörpers, wie er in 5 dargestellt ist, gleich gestaltet sind, können mit demselben Werkzeug nahezu alle Substrate bzw. Folien für Sensorelemente einer Vielzahl unterschiedlicher Gassensoren gelocht werden, was die Fertigungskosten sinken lässt.

Claims (12)

  1. Sensorelement für einen Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration einer Gaskomponente im Messgas, mit einem aus mehreren Substraten (11, 12) zusammengesetzten Sensorkörper (10; 10'), zwischen denen mehrere Leiterbahnen (13, 21, 29, 30, 45) angeordnet sind, und mit in die Substrate (11, 12) eingebrachten, mit elektrisch leitendem Material zumindest ausgekleideten Durchgangslöchern (24, 35, 36, 48), die eine elektrische Durchkontaktierung (22, 31, 32, 46) zwischen den Leiterbahnen (13, 21, 29, 30, 45) herstellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkörper (10; 10') aus einem die Leiterbahnen (13, 21, 29, 30, 45) zwischen sich einschließenden ersten und zweiten Substrat (11, 12) besteht und dass die Durchkontaktierungen (22, 31, 32, 46) in den beiden Substraten (11, 12) so angeordnet sind, dass innerhalb des Sensorkörpers (10; 10') jede der Durchkontaktierungen (22, 46) im ersten Substrat (11) gegenüber jeder Durchkontaktierung (31, 32) im zweiten Substrat (12) versetzt ist.
  2. Sensorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierungen (22, 31, 46) von Anschlusskontakten (14, 23, 33, 34, 47) ausgehen, die auf voneinander abgekehrten Außenseiten des Sensorkörpers (10; 10') angeordnet sind.
  3. Sensorelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Abstand der Lochachsen der Durchgangslöcher (24, 35, 36; 24, 48, 35, 36) bestimmte Versatz zweier Durchkontaktierungen (22, 46, 31, 32) in dem ersten und zweiten Substrat (11, 12) größer als der Lochdurchmesser der Durchgangslöcher, vorzugsweise größer als der doppelte Lochdurchmesser, ist.
  4. Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Substrat (11, 12) mindestens zwei Durchkontaktierungen (22, 46 bzw. 31, 32) aufweist und dass die beiden Durchkontaktierungen (22, 46 bzw. 31, 32) auf einer Verbindungslinie (37) liegen, die mit der Längsachse (38) des Substrats (11, 12) eine spitzen Winkel (α) einschließt.
  5. Sensorelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher (24, 48) für die Durchkontaktierungen (22, 46) in dem ersten Substrat (11) und die Durchgangslöcher (35, 36) für die Durchkontaktierungen (31, 32) im zweiten Substrat (12) von der gleichen Substratseite her mit ein und demselben Werkzeug eingebracht sind und dass die beiden gelochten Substrate (11, 12) so zum Sensorkörper (10') gefügt sind, dass ihre vom Werkzeug beaufschlagten Substratseiten die Außenseiten des Sensorkörpers (10') bilden.
  6. Sensorelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der nach innen weisenden Oberfläche des zweiten Substrats (12) zwei parallele Leiterbahnen (29, 30) angeordnet sind, die eine Heizwiderstandsbahn (28) mit jeweils einer Durchkontaktierung (31, 32) im zweiten Substrat (12) verbinden, dass auf der die Außenseite des Sensorkörpers (10; 10') bildenden, äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (12) zwei jeweils eine der Durchkontaktierungen (31, 32) kontaktierende Anschlusskontakte (33, 34) angeordnet sind und dass die Leiterbahnen (29, 30) und die Heizwiderstandsbahn (28) in einer elektrischen Isolierung (25, 26) aus keramischem Material eingebettet sind.
  7. Sensorelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der die Außenseite des Sensorkörpers (10; 10') bildenden, äußeren Oberfläche des ersten Substrats (11) eine Leiterbahn (13), die eine Außenelektrode (14) mit einem ersten Anschlusskontakt (15) verbindet, und ein zweiter Anschlusskontakt (23), der mit der Durchkontaktierung (22) belegt ist, angeordnet sind, dass auf der davon abgekehrten inneren Oberfläche des ersten Substrats (11) eine Leiterbahn (21) angeordnet ist, die eine auf der Innenseite des ersten Substrats (11) angeordnete Referenzelektrode (18) mit der Durchkontaktierung (22) verbindet, und dass zumindest das erste Substrat (11) ein sauerstoffionenleitender Festelektrolyt ist.
  8. Sensorelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Substrat (12) aus einem elektrisch isolierenden Keramikmaterial, vorzugsweise Aluminiumoxid, besteht.
  9. Sensorelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Substrat (12) aus einem Festelektrolyten besteht und zwischen der inneren Oberfläche des zweiten Substrats (12) und den darauf angeordneten Leiterbahnen (29, 30) und Heizwiderstandsbahn (28) eine keramische Isolationsschicht (25) angeordnet, vorzugsweise auf das zweite Substrat (12) aufgedruckt, ist.
  10. Sensorelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats (11) ein mit einer zweiten Durchkontaktierung (46) im ersten Substrat (11) belegter, dritter Anschlusskontakt (47) angeordnet ist, dass auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats (11) eine zweite Leiterbahn (45) angeordnet ist, die eine Innen- und Messelektrode (43, 44) mit der zweiten Durchkontaktierung (46) verbindet, und dass Innen- und Messelektrode (43, 44) in einem in einer Festelektrolytschicht (20) ausgebildeten Messraum (40) angeordnet sind, der über eine Diffusionsbarriere (41) von dem Messgas beaufschlagt ist.
  11. Sensorelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Anschlusskontakte (15, 23, 47) auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats (11) so vorgenommen ist, dass die die Außenelektrode (14) mit dem ersten Anschlusskontakt (15) verbindende Leiterbahn (13) zwischen dem zweiten Anschlusskontakt (23) und dem dritten Anschlusskontakt (47) hindurch verläuft.
  12. Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Substrat (11, 12) eine keramische Folie ist.
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