DE112017003656T5 - Herstellungsverfahren für Sensorelement - Google Patents

Herstellungsverfahren für Sensorelement Download PDF

Info

Publication number
DE112017003656T5
DE112017003656T5 DE112017003656.9T DE112017003656T DE112017003656T5 DE 112017003656 T5 DE112017003656 T5 DE 112017003656T5 DE 112017003656 T DE112017003656 T DE 112017003656T DE 112017003656 T5 DE112017003656 T5 DE 112017003656T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
green
unfired
electrode
sensor element
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112017003656.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Shiho IWAI
Takeya Miyashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of DE112017003656T5 publication Critical patent/DE112017003656T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0037—NOx
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
    • G01N27/419—Measuring voltages or currents with a combination of oxygen pumping cells and oxygen concentration cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
    • G01N27/4072—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure characterized by the diffusion barrier
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4077—Means for protecting the electrolyte or the electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

Ein Herstellungsverfahren für ein Sensorelement beinhaltet einen Fertigungsschritt. Der Fertigungsschritt beinhaltet: einen Schritt (a) zum Bilden einer ungebrannten Elektrode aus einer leitfähigen Paste auf einem von einer Vielzahl von Grünlingen; einen Schritt (b) zum Bilden einer ungebrannten Elektrodenleitung und einer ungebrannten Leitungsisolierschicht auf demselben Grünling wie im Schritt (a), wobei die ungebrannte Elektrodenleitung aus einer leitfähigen Paste besteht und mit der ungebrannten Elektrode zu verbinden ist, die ungebrannte Leitungsisolierschicht aus einer Isolierpaste besteht und mindestens einen Teil der ungebrannten Elektrodenleitung umgibt; und einen Schritt (c) zum Bilden einer ungebrannten Bondingschicht aus einer Bondingpaste, um mindestens einen Teil eines Bereichs ohne die ungebrannte Leitungsisolierschicht auf dem dem Schritt (b) unterworfenen Grünling zu füllen und mindestens einen Teil eines Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht zu überlappen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein Sensorelement.
  • Technischer Hintergrund
  • Bislang ist ein Gassensor mit einem Sensorelement bekannt, das die Konzentration eines bestimmten Gases, wie beispielsweise NOx, das in einem Messobjektgas, wie beispielsweise Automobilabgasen, enthalten ist, erfasst. So offenbart beispielsweise PTL 1 ein Sensorelement mit mehreren sauerstoffionenleitenden Festelektrolytschichten, eine äußere Pumpelektrode, die auf der oberen Schicht einer Festelektrolytschicht angeordnet ist, eine Messelektrode, die innerhalb einer Festelektrolytschicht angeordnet ist, und eine Leitung, die mit diesen Elektroden verbunden ist. In diesem Sensorelement wird die NOx-Konzentration wie folgt nachgewiesen. Ein Messobjektgas wird in die Nähe der Messelektrode geleitet und bei der Reduktion des im Gas enthaltenen NOx wird Sauerstoff erzeugt. Basierend auf einem Strom, der beim Abpumpen von Sauerstoff zwischen der äußeren Pumpelektrode und der Messelektrode strömt, wird die NOx-Konzentration erfasst. PTL 1 offenbart auch ein Herstellungsverfahren für das Sensorelement. Zunächst werden mehrere Grünlinge hergestellt und vorgegebene Elektrodenmuster, z.B. von Elektroden, auf die Grünlinge gedruckt und getrocknet. Anschließend werden die mehreren Grünlinge übereinander gestapelt, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden. Der mehrschichtige Körper wird in Einheiten von Sensorelementen geschnitten, und die geteilten Sensorelementeinheiten werden gebrannt. Dadurch entstehen Sensorelemente.
  • Es ist auch bekannt, dass zur Isolierung einer Leitung innerhalb eines Sensorelements aus einer Festelektrolytschicht eine Isolierschicht auf der Oberfläche der Festelektrolytschicht gebildet wird und die Leitung auf der Isolierschicht (z.B. PTL 2) gebildet wird.
  • Zitaten-Liste
  • Patent-Literatur
    • PTL 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2015-180867
    • PTL 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2015-227896
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In PTL 2 deckt die Isolierschicht die Festelektrolytschicht fast vollständig ab und dann wird die Leitung auf der Isolierschicht gebildet. Aus verschiedenen Gründen, wie dem Fehlen der Sauerstoffionenleitfähigkeit einer Isolierschicht, kann es jedoch wünschenswert sein, die Isolierschicht nur um eine Leitung herum anzuordnen. Um ein solches Sensorelement herzustellen, kann eine Leitung und eine Isolierschicht gebildet werden, wie in 10 dargestellt. Auf einem Grünling 701, der zu einer Festelektrolytschicht geformt werden soll, wird eine ungebrannte Leitung 791 gebildet und eine ungebrannte Isolierschicht 792 gebildet, um die ungebrannte Leitung 791 zu umgeben (10(a)). Dann wird auf dem Grünling 701 eine ungebrannte Bondingschicht 794 gebildet, mit Ausnahme des Bereichs, in dem die ungebrannte Isolierschicht 792 gebildet wird (10(b)). Dann wird ein weiterer Grünling 702 mit einer ungebrannten rückseitigen Bondingschicht 797 auf seiner Unterseite auf den Grünling 701 gestapelt, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden (10(c)). Der mehrschichtige Körper wird dann gebrannt. Dadurch wird ein Sensorelement mit einer Leitung 691 aus der ungebrannten Leitung 791, einer Isolierschicht 692 aus der ungebrannten Isolierschicht 792 und einer Bondingschicht 694 aus der ungebrannten Bondingschicht 794 und der ungebrannten rückseitigen Bondingschicht 797 hergestellt (10(d)). Wie in 10(b) dargestellt, wird die ungebrannte Isolierschicht 792 nur um die ungebrannte Leitung 791 auf dem Grünling 701 gebildet und die ungebrannte Bondingschicht 794 auf dem Abschnitt des Grünlings 701 ohne die ungebrannte Isolierschicht 792 gebildet. So ist es möglich, ein Sensorelement herzustellen und gleichzeitig die Höhe des auf dem Grünling 701 gebildeten Musters einheitlich zu gestalten.
  • Bei diesem Herstellungsverfahren werden jedoch Lücken 799 zwischen der ungebrannten Isolierschicht 792 und der ungebrannten Bondingschicht 794 im mehrschichtigen Körper hergestellt, wie in 10(c) dargestellt. Im dem dem Brand unterworfenen Sensorelement können die Lücken 799 noch zwischen der Isolierschicht 692 und der Bondingschicht 694 verbleiben. Mit dem Vorhandensein der Lücken 799 im Sensorelement kann Sauerstoff innerhalb der Lücken 799 fließen und während der Verwendung des Sensorelements die Nähe der Elektrode erreichen und die Konzentration eines bestimmten Gases kann nicht mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen. Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verschlechterung der Genauigkeit der Erfassung der Konzentration eines bestimmten Gases in einem Sensorelement zu unterdrücken.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorstehend beschriebene Hauptaufgabe zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden Konfigurationen.
  • Lösung des Problems
  • Ein Herstellungsverfahren für ein Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für ein Sensorelement, das die Konzentration eines bestimmten Gases in einem Messgegenstandsgas erfasst. Das Herstellungsverfahren umfasst: einen Herstellungsschritt zur Herstellung einer Vielzahl von Grünlingen aus Keramik, die ein sauerstoffionenleitender Festelektrolyt ist, als Hauptbestandteil; einen Fertigungsschritt, der beinhaltet einen Schritt (a) zum Bilden einer ungebrannten Elektrode aus einer leitfähigen Paste auf einem der Vielzahl von Grünlingen, einen Schritt (b) zum Bilden einer ungebrannten Elektrodenleitung und einer ungebrannten Leitungsisolierschicht auf demselben Grünling wie im Schritt (a), wobei die ungebrannte Elektrodenleitung aus einer leitfähigen Paste besteht und mit der ungebrannten Elektrode zu verbinden ist, die ungebrannte Leitungsisolierschicht aus einer Isolierpaste besteht und mindestens einen Teil der ungebrannten Elektrodenleitung umgibt, und einen Schritt (c) zum Bilden einer ungebrannten Bondingschicht aus einer Bondingpaste, um mindestens einen Teil eines Bereichs ohne die ungebrannte Leitungsisolierschicht auf dem dem Schritt (b) unterworfenen Grünling zu füllen und mindestens einen Teil eines Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht zu überlappen; einen Stapelschritt zum Stapeln der Vielzahl von Grünlingen einschließlich des Grünlings, der den Schritten (a) bis (c) unterworfen ist, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden, in dem die ungebrannte Elektrodenleitung zwischen Grünlinge eingefügt ist; einen Schneideschritt zum Ausschneiden eines ungebrannten Sensorelements aus dem mehrschichtigen Körper; und einen Brennschritt des Brennens des ungebrannten Sensorelements, um ein Sensorelement herzustellen, das eine aus der ungebrannten Elektrode gebildete Elektrode, eine aus der ungebrannten Elektrodenleitung gebildete Elektrodenleitung, eine aus der ungebrannten Leitungsisolierschicht gebildete Leitungsisolierschicht und eine aus der ungebrannten Bondingschicht gebildete Bondingschicht beinhaltet.
  • In diesem Herstellungsverfahren wird im Schritt (c) des Fertigungsschrittes die ungebrannte Bondingschicht so gebildet, dass sie mindestens einen Teil des Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht überlappt. Dies macht es unwahrscheinlicher, dass Lücken zwischen der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht nach dem Stapeln der Grünlinge entstehen. Dementsprechend ist es unwahrscheinlicher, dass Lücken zwischen einer Leitungsisolierschicht und einer Bondingschicht in einem gebrannten Sensorelement entstehen. Es ist daher weniger wahrscheinlich, dass während der Verwendung des Sensorelements der Sauerstoff in Lücken strömt und die Nähe einer Elektrode erreicht, wodurch durch das Verschlachtern der Genauigkeit beim Erfassen der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement unterdrückt wird.
  • Im Herstellungsverfahren für ein Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Schritt (c) die ungebrannte Bondingschicht so gebildet werden, dass ein Maximalwert Womax einer Breite von einem überlappenden Bereich der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht 20 bis 140 µm beträgt. Mit dem Maximalwert Womax von 20 µm oder mehr ist es noch unwahrscheinlicher, dass die Genauigkeit beim Erfassen der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement abnimmt. Mit dem Maximalwert Womax von 140 µm oder kleiner ist es möglich, einen Verzug, der beim Brand im Sensorelement auftreten kann, durch eine größere Breite des überlappenden Bereichs zu vermindern, d.h. eine größere Menge an Paste, die auf einem Teil des Grünlings aufgebracht wird. In diesem Fall kann der Maximalwert Womax 120 µm oder kleiner sein, wodurch das Auftreten von Verzug im Sensorelement weiter vermindert werden kann.
  • Im Herstellungsverfahren für ein Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung im Schritt (c) kann die ungebrannte Bondingschicht so gebildet werden, dass ein Verhältnis Womax/Wi eines Maximalwertes Womax [µm] einer Breite eines überlappenden Bereichs der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht zu einer Breite Wi [µm] der ungebrannten Leitungsisolierschicht in einer Richtung senkrecht zu einer aktuellen Fließrichtung der ungebrannten Elektrodenleitung 0,04 bis 0,29 beträgt. Mit dem Verhältnis Womax/Wi von 0,04 oder höher nimmt die Genauigkeit beim Erfassen der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement noch weniger ab. Mit dem Verhältnis Womax/Wi von 0,29 oder kleiner ist es möglich, einen Verzug, der beim Brand des Sensorelements aufgrund einer erhöhten Breite des überlappenden Bereichs, d.h. eine größere Pastenmenge, die auf einen Teil des Grünlings aufgetragen wurde, auftreten kann, zu vermindern. In diesem Fall kann das Verhältnis Womax/Wi 0,24 oder kleiner sein, wodurch das Auftreten von Verzug im Sensorelement weiter vermindert werden kann.
  • Im Herstellungsverfahren für ein Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann die im Schritt (b) gebildete ungebrannte Leitungsisolierschicht einen geraden Abschnitt enthalten. Der gerade Abschnitt ist so angeordnet, dass sich die ungebrannte Elektrode nicht auf einer Linie befindet, die sich vom geraden Abschnitt in Längsrichtung erstreckt. Im Schritt (c) kann die ungebrannte Bondingschicht so gebildet werden, dass sie unter den Kantenabschnitten des geraden Abschnitts in Längsrichtung mindestens einen Kantenabschnitt des geraden Abschnitts überlappt, der näher an der ungebrannten Elektrode positioniert ist. Diese Konfiguration macht es unwahrscheinlicher, dass Lücken in der Nähe des Kantenabschnitts der Leitungsisolierschicht näher an der Elektrode produziert werden. Dies verstärkt den Effekt, dass eine Abnahme der Detektionspräzision im Sensorelement minimiert wird.
  • Im Herstellungsverfahren für ein Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Schritt (a) eine ungebrannte Messelektrode, die nach dem Brand zu einer Messelektrode geformt wird, als ungebrannte Elektrode gebildet werden. Im Schritt (b) kann eine ungebrannte Messelektrodenleitung, die mit der ungebrannten Messelektrode verbunden ist und nach dem Brand zu einer Messelektrodenleitung geformt wird, als ungebrannte Elektrodenleitung gebildet werden. Es ist daher unwahrscheinlicher, dass während der Verwendung des Sensorelements Sauerstoff in eine Lücke strömt und die Nähe der Messelektrode erreicht. Wenn Sauerstoff in eine Lücke strömt und die Nähe der Messelektrode erreicht, nimmt die Genauigkeit bei der Erfassung der Konzentration eines bestimmten Gases eher ab, als wenn Sauerstoff in eine Lücke strömt und die Nähe einer anderen Elektrode erreicht. Durch die Bildung der ungebrannten Bondingschicht zur Überlappung zumindest eines Teils des Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht, der zumindest einen Teil der ungebrannten Messelektrodenleitung umgibt, ist es noch unwahrscheinlicher, dass die Genauigkeit bei der Erfassung der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement abnimmt.
  • Im Herstellungsverfahren für ein Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung können in den Schritten (a) bis (c) eine Vielzahl von Mustern von jeder der ungebrannten Elektrode, der ungebrannten Elektrodenleitung, der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht auf dem Grünling gebildet werden, so dass die Muster, die jeweils einem Sensorelement entsprechen, in einer vorbestimmten Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des Sensorelements angeordnet sind. Im Schnittschritt kann eine Vielzahl der ungebrannten Sensorelemente aus dem mehrschichtigen Körper ausgeschnitten werden. Im Brennschritt kann die Vielzahl der ungebrannten Sensorelemente gebrannt werden, um eine Vielzahl der Sensorelemente zu erzeugen. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Vielzahl der Sensorelemente auf einmal herzustellen.
  • In diesem Fall kann im Herstellungsverfahren für ein Sensorelement gemäß der vorliegenden Erfindung im Schritt (b) die Vielzahl von Mustern der ungebrannten Leitungsisolierschicht so gebildet werden, dass die Muster, die jeweils einem Sensorelement entsprechen, in der vorgegebenen Richtung bei einer ersten Zwischenraumstrecke angeordnet sind. Im Schritt (c) kann die Vielzahl von Mustern der ungebrannten Bondingschicht so gebildet werden, dass die Muster, die jeweils einem Sensorelement entsprechen, in der vorgegebenen Richtung bei einer zweiten Zwischenraumstrecke angeordnet sind, die kleiner als die erste Zwischenraumstrecke ist. Wenn mehrere Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht auf einem Grünling gebildet werden, so dass die Muster, die jeweils einem Sensorelement entsprechen, in der vorgegebenen Richtung angeordnet werden, wird die Zwischenraumstrecke der Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht kleiner, wenn der Grünling nach dem Trocknen schrumpft. Wenn in diesem Fall die Zwischenraumstrecke zur Bildung der Vielzahl der Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht und die zur Bildung der Vielzahl der Muster der ungebrannten Bondingschicht auf die gleiche Zwischenraumstrecke eingestellt sind, kommt es zu einer Fehlregistrierung zwischen mindestens einigen der Vielzahl der Muster der ungebrannten Bondingschicht und den entsprechenden Mustern der ungebrannten Leitungsisolierschicht. Bei einer Fehlregistrierung weicht die Breite des überlappenden Bereichs der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht von einem Sollwert ab. Es ist daher wahrscheinlicher, Sensorelemente herzustellen, die die Genauigkeit bei der Bestimmung der Konzentration eines bestimmten Gases nicht ausreichend aufrecht erhalten. Das heißt, die Ausbeute der Sensorelemente wird verringert. Im Gegensatz dazu wird die Vielzahl der Muster der ungebrannten Bondingschicht durch die Verwendung der zweiten Zwischenraumstrecke gebildet, die kleiner als die erste Zwischenraumstrecke ist, zur Bildung der Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht. Dann ist es möglich, die Fehlregistrierung zwischen den Mustern der ungebrannten Bondingschicht und denen der ungebrannten Leitungsisolierschicht nach der Kontraktion des Grünlings zu vermindern. Dadurch wird die Differenz zwischen dem Istwert der Breite des überlappenden Bereichs und dem Sollwert vermindert, wodurch die Ausbeute der Sensorelemente verbessert werden kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Gassensors 100.
    • 2 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linie A-A von 1.
    • 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 2.
    • 4 ist eine Ansicht, die einen Grünling 204 und mehrere Vorrichtungsbereiche 208 veranschaulicht.
    • 5 zeigt Draufsichten, die zeigen, dass auf dem Grünling 204 individuelle Muster gebildet werden.
    • 6 zeigt Schnittansichten, die zeigen, dass auf dem Grünling 204 individuelle Muster gebildet werden.
    • 7 ist eine Ansicht, die eine erste Zwischenraumstrecke P1 zum Bilden einer ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und eine zweite Zwischenraumstrecke P2 zum Bilden einer ungebrannten Bondingschicht 194 darstellt.
    • 8 ist ein Diagramm, das die Darstellung der Maximalwerte Womax und Pumpenstromwerte Ip2 nach den ersten bis sechsten Versuchsbeispielen veranschaulicht.
    • 9 ist ein Diagramm, das die Darstellung von Maximalwerten Womax und Verzugsmengen nach den ersten bis sechsten Versuchsbeispielen veranschaulicht.
    • 10 zeigt Ansichten, die veranschaulichen, dass ein Sensorelement so hergestellt wird, dass ein Kantenabschnitt einer ungebrannten Isolierschicht 792 und jener einer ungebrannten Bondingschicht 794 einander berühren.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Gassensors 100 mit einem Sensorelement 101 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Schnittansicht einer Messelektrode 44 und einer Messelektrodenleitung 91 und deren Umfangsabschnitte entlang der Linie A-A von 1. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 2. Der Gassensor 100 beinhaltet das Sensorelement 101, das die Konzentration eines bestimmten Gases (NOx in dieser Ausführungsform) in einem Messobjektgas erfasst. Das Sensorelement 101 ist in einem Parallelepiped ausgebildet. Die Längsrichtung (Links-Rechts-Richtung in 1) des Sensorelements 101 ist auf die Vorn-Hinten-Richtung eingestellt. Die Dickenrichtung (Oben-Unten-Richtung in 1) des Sensorelements 101 ist auf die Oben-Unten-Richtung eingestellt. Die Breitenrichtung (senkrecht zur Vorn-Hinten-Richtung und zur Oben-Unten-Richtung) des Sensorelements 101 ist auf die Richtung links-rechts eingestellt.
  • Das Sensorelement 101 besteht aus sechs Schichten, d.h. einer ersten Substratschicht 1, einer zweiten Substratschicht 2, einer dritten Substratschicht 3, einer ersten Festelektrolytschicht 4, einer Abstandshalterschicht 5 und einer zweiten Festelektrolytschicht 6, die beispielsweise sauerstoffionenleitende Festelektrolytschichten aus Zirkoniumdioxid (ZrO2) sind, die in dieser Reihenfolge von der Unterseite der Zeichnung gestapelt sind. Die Festelektrolyte, die diese sechs Schichten bilden, sind hochgradig gasdicht. Das Sensorelement 101 wird wie folgt hergestellt. Nachdem keramische Grünlinge, die den einzelnen Schichten entsprechen, einer bestimmten Behandlung unterzogen und mit darauf gedruckten Schaltungsmustern versehen wurden, werden sie aufeinander gestapelt und miteinander zu einem Stück gebrannt.
  • An einem vorderen Ende des Sensorelements 101 und zwischen der Unterseite der zweiten Festelektrolytschicht 6 und der Oberseite der ersten Festelektrolytschicht 4 werden ein Gaseinlass 10, eine erste Diffusionssteuerung 11, ein Pufferraum 12, eine zweite Diffusionssteuerung 13, ein erster Innenraum 20, eine dritte Diffusionssteuerung 30 und ein zweiter Innenraum 40 in dieser Reihenfolge nebeneinander gebildet, so dass sie miteinander kommunizieren können.
  • Der Gaseinlass 10, der Pufferraum 12, der erste Innenraum 20 und der zweite Innenraum 40 bilden einen Raum innerhalb des Sensorelements 101. Genauer gesagt, angenommen, die Abstandshalterschicht 5 aus dem Sensorelement 101 wird entfernt, wird der obere Abschnitt dieses Raumes durch den unteren Abschnitt der zweiten Festelektrolytschicht 6 definiert und der untere Abschnitt dieses Raumes durch die Oberseite der ersten Festelektrolytschicht 4 definiert. Die Seitenabschnitte dieses Raumes werden durch Seitenflächen der Abstandshalterschicht 5 definiert.
  • Jede von der ersten Diffusionssteuerung 11, der zweiten Diffusionssteuerung 13 und der dritten Diffusionssteuerung 30 sind jeweils als zwei horizontal verlängerte Schlitze vorgesehen (deren Längsrichtung senkrecht zur Ebene der Zeichnung liegt). Der Bereich vom Gaseinlass 10 bis zum zweiten Innenraum 40 wird auch als Gasdurchgang bezeichnet.
  • An einer Position, die weiter vom vorderen Ende des Sensorelements 101 entfernt ist als der Gasdurchgang, befindet sich ein Referenzgaseinlassraum 43 zwischen der Oberseite der dritten Substratschicht 3 und der Unterseite der Abstandshalterschicht 5. Die Seitenabschnitte des Referenzgaseinlassraums 43 sind durch Seitenflächen der ersten Festelektrolytschicht 4 definiert. Als Referenzgas zur Messung der NOx-Konzentration wird beispielsweise eine Atmosphäre in den Referenzgaseinlassraum 43 eingebracht.
  • Eine Atmosphäreneinlassschicht 48 ist eine Schicht aus poröser Keramik. Das Referenzgas wird über den Referenzgaseinlassraum 43 in die Atmosphäreneinlassschicht 48 eingeleitet. Die Atmosphäreneinlassschicht 48 ist zur Abdeckung einer Referenzelektrode 42 ausgebildet.
  • Die Referenzelektrode 42 ist so ausgebildet, dass sie zwischen der Oberseite der dritten Substratschicht 3 und der ersten Festelektrolytschicht 4 eingefügt wird. Wie bereits erwähnt, ist die Atmosphäreneinlassschicht 48, die mit dem Referenzgaseinlassraum 43 kommuniziert, um die Referenzelektrode 42 herum vorgesehen. Die Sauerstoffkonzentration (Sauerstoffpartialdruck) im ersten Innenraum 20 und im zweiten Innenraum 40 kann mit Hilfe der Referenzelektrode 42 gemessen werden, auf die später eingegangen wird.
  • Im Gasdurchgang wird der Gaseinlass 10 zu einem externen Raum geöffnet. Ein Messobjektgas wird aus dem externen Raum über den Gaseinlass 10 in das Sensorelement 101 eingegeben. Die erste Diffusionssteuerung 11 wendet einen vorgegebenen Diffusionswiderstand auf das Messobjektgas an, das aus dem Gaseinlass 10 zugeführt wird. Der Pufferraum 12 ist vorgesehen, um das Messobjektgas von der ersten Diffusionssteuerung 11 zur zweiten Diffusionssteuerung 13 zu leiten. Die zweite Diffusionssteuerung 13 wendet einen vorgegebenen Diffusionswiderstand auf das Messobjektgas an, das aus dem Pufferraum 12 in den ersten Innenraum 20 eingegeben wird. Die Messobjektgaseingabe von der Außenseite des Sensorelements 101 wird wie folgt zum ersten Innenraum 20 geführt. Das Messobjektgas, das aufgrund der Druckschwankungen des Messobjektgases (Abgasdruckpulsation, wenn das Messobjektgas Automobilabgas ist) im externen Raum plötzlich über den Gaseinlass 10 in das Innere des Sensorelements 101 eingebracht wird, wird nicht direkt zum ersten Innenraum 20 geleitet. Stattdessen wird das Messobjektgas zum ersten Innenraum 20 geleitet, nachdem die Konzentrationsschwankung des Messobjektgases in der ersten Diffusionssteuerung 11, dem Pufferraum 12 und der zweiten Diffusionssteuerung 13 aufgehoben wurde. Auf diese Weise wird die Schwankung der Konzentration des Messobjektgases, wenn es zum ersten Innenraum 20 geleitet wird, nahezu vernachlässigbar. Der erste Innenraum 20 ist als Raum zur Einstellung des Sauerstoffpartialdrucks in der Messobjektgaseingabe über die zweite Diffusionssteuerung 13 vorgesehen. Der Sauerstoffpartialdruck wird durch den Betrieb einer Hauptpumpenzelle 21 eingestellt.
  • Die Hauptpumpenzelle 21 ist eine elektrochemische Pumpenzelle, die aus einer inneren Pumpelektrode 22, einer äußeren Pumpelektrode 23 und der zweiten Festelektrolytschicht 6 besteht, die zwischen diesen Elektroden angeordnet sind. Die innere Pumpelektrode 22 hat einen Deckenelektrodenabschnitt 22a, der fast auf der gesamten Unterseite der zweiten Festelektrolytschicht 6 vorgesehen ist, die dem ersten Innenraum 20 gegenüberliegt. Die äußere Pumpelektrode 23 ist auf der Oberseite der zweiten Festelektrolytschicht 6 und in einem Bereich entsprechend dem Deckenelektrodenabschnitt 22a vorgesehen, um einem externen Raum ausgesetzt zu sein.
  • Die innere Pumpelektrode 22 ist so ausgebildet, dass sie die oberen und unteren Festelektrolytschichten (zweite und erste Festelektrolytschichten 6 und 4) erreicht, die den ersten Innenraum 20 definieren, mit der dazwischen liegenden Abstandshalterschicht 5, die die Seitenwände des ersten Innenraums 20 definiert. Genauer gesagt, wird die innere Pumpelektrode 22 wie folgt gebildet. Der Deckenelektrodenabschnitt 22a wird auf der Unterseite der zweiten Festelektrolytschicht 6 gebildet, die als Deckenfläche des ersten Innenraums 20 dient. Auf der Oberseite der ersten Festelektrolytschicht 4, die als Unterseite des ersten Innenraums 20 dient, wird ein Bodenelektrodenabschnitt 22b gebildet. Auf Seitenwandflächen (Innenflächen) der Abstandshalterschicht 5, die beide Seitenwände des ersten Innenraumes 20 bilden, wird ein Seitenelektrodenabschnitt (nicht dargestellt) gebildet. Der Seitenelektrodenabschnitt ist zur Verbindung des Deckenelektrodenabschnitts 22a und des Bodenelektrodenabschnitts 22b ausgebildet. Die innere Pumpelektrode 22 ist so angeordnet, dass sie eine tunnelartige Struktur an einer Position bildet, an der dieser Seitenelektrodenabschnitt angeordnet ist.
  • Die innere Pumpelektrode 22 und die äußere Pumpelektrode 23 sind als poröse Cermet-Elektroden (Pt-ZrO2 Cermet-Elektroden mit 1% Au) ausgebildet. Die innere Pumpelektrode 22, die das Messobjektgas kontaktiert, besteht aus einem Material mit geringer Fähigkeit, NOx-Komponenten im Messobjektgas zu reduzieren.
  • In der Hauptpumpenzelle 21 wird zwischen der inneren Pumpelektrode 22 und der äußeren Pumpelektrode 23 eine gewünschte Pumpenspannung Vp0 angelegt, um einen Pumpenstrom Ip0 dazwischen in positiver Richtung oder in negativer Richtung fließen zu lassen. Dadurch ist es möglich, Sauerstoff innerhalb des ersten Innenraumes 20 in den äußeren Raum zu pumpen oder Sauerstoff innerhalb des äußeren Raumes in den ersten Innenraum 20 zu pumpen.
  • Zum Nachweis der Sauerstoffkonzentration (Sauerstoffpartialdruck) in der Atmosphäre des ersten Innenraumes 20 wird eine elektrochemische Sensorzelle, das heißt, eine Hauptpumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 80, durch die innere Pumpelektrode 22, die zweite Festelektrolytschicht 6, die Abstandshalterschicht 5, die erste Festelektrolytschicht 4, die dritte Substratschicht 3 und die Referenzelektrode 42 gebildet.
  • Die Messung der elektromotorischen Kraft V0 in der Hauptpumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 80 ermöglicht es, die Sauerstoffkonzentration (Sauerstoffpartialdruck) im ersten Innenraum 20 zu erfassen. Durch die Rückkopplungssteuerung der Pumpenspannung Vp0 einer variablen Stromquelle 24, so dass die elektromotorische Kraft V0 konstant wird, wird der Pumpenstrom Ip0 geregelt. Dadurch kann die Sauerstoffkonzentration innerhalb des ersten Innenraumes 20 auf einem vorgegebenen konstanten Wert gehalten werden.
  • Nachdem das Messobjektgas durch den ersten Innenraum 20 geströmt ist, wo die Sauerstoffkonzentration (Sauerstoffpartialdruck) durch den Betrieb der Hauptpumpe 21 gesteuert wird, legt die dritte Diffusionssteuerung 30 einen vorgegebenen Diffusionswiderstand auf das Messobjektgas, um es zum zweiten Innenraum 40 zu führen.
  • Der zweite Innenraum 40 ist als Raum zur Durchführung von Behandlungen im Zusammenhang mit der Messung der Stickoxidkonzentration (NOx) im Messobjektgas aus der dritten Diffusionssteuerung 30 vorgesehen. Die NOx-Konzentration wird hauptsächlich im zweiten Innenraum 40 gemessen, wo die Sauerstoffkonzentration durch eine Hilfspumpenzelle 50 gesteuert wird und auch durch den Betrieb einer Messpumpenzelle 41 gemessen wird.
  • Nachdem die Sauerstoffkonzentration (Sauerstoffpartialdruck) im ersten Innenraum 20 gesteuert wurde, wird auch im zweiten Innenraum 40 der Sauerstoffpartialdruck über die Hilfspumpenzelle 50 für das in den zweiten Innenraum 40 strömende Messobjektgas über die dritte Diffusionssteuerung 30 eingestellt. Dadurch kann die Sauerstoffkonzentration im zweiten Innenraum 40 hochpräzise auf einen konstanten Wert gehalten werden, wodurch hochpräzise Messungen der NOx-Konzentration im Gassensor 100 erreicht werden.
  • Die Hilfspumpenzelle 50 ist eine elektrochemische Hilfspumpenzelle, die aus einer Hilfspumpenelektrode 51, der äußeren Pumpelektrode 23 und der zweiten Festelektrolytschicht 6 besteht. Die Hilfspumpenelektrode 51 hat einen Deckenelektrodenabschnitt 51a, der fast auf der gesamten Unterseite der zweiten Festelektrolytschicht 6 vorgesehen ist, die dem zweiten Innenraum 40 gegenüberliegt. Die äußere Pumpelektrode 23 kann nicht unbedingt zur Bildung der Hilfspumpenzelle 50 verwendet werden, und alternativ kann eine geeignete Elektrode außerhalb des Sensorelements 101 verwendet werden.
  • Die Hilfspumpenelektrode 51 ist im zweiten Innenraum 40 so angeordnet, dass sie eine tunnelartige Struktur bildet, wie in der inneren Pumpelektrode 22 im ersten Innenraum 20. Der Deckenelektrodenabschnitt 51a wird auf der zweiten Festelektrolytschicht 6 gebildet, die die Deckenfläche des zweiten Innenraumes 40 definiert. Auf der ersten Festelektrolytschicht 4 wird ein Bodenelektrodenabschnitt 51b gebildet, der die Unterseite des zweiten Innenraumes 40 definiert. An beiden Seitenwandflächen der Abstandshalterschicht 5, die die Seitenwände des zweiten Innenraumes 40 bilden, ist ein Seitenelektrodenabschnitt (nicht dargestellt) ausgebildet, der den Deckenelektrodenabschnitt 51a und den Bodenelektrodenabschnitt 51b verbindet. Die Hilfspumpenelektrode 51 besteht neben der inneren Pumpelektrode 22 aus einem Material mit geringer Fähigkeit, NOx-Komponenten im Messobjektgas zu vermindern.
  • In der Hilfspumpenzelle 50 kann unter Anlegen einer gewünschten Pumpspannung Vp1 zwischen der Hilfspumpenelektrode 51 und der äußeren Pumpelektrode 23 Sauerstoff in der Atmosphäre des zweiten Innenraumes 40 in den äußeren Raum gepumpt werden oder Sauerstoff im äußeren Raum kann in den zweiten Innenraum 40 gepumpt werden.
  • Zur Steuerung des Sauerstoffpartialdrucks in der Atmosphäre des zweiten Innenraumes 40 wird eine elektrochemische Sensorzelle, d.h. eine Hilfspumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 81, durch die Hilfspumpenelektrode 51, die Referenzelektrode 42, die zweite Festelektrolytschicht 6, die Abstandshalterschicht 5, die erste Festelektrolytschicht 4 und die dritte Substratschicht 3 gebildet.
  • Die Hilfspumpenzelle 50 führt das Pumpen unter Verwendung einer variablen Stromquelle 52 durch. Die variable Stromquelle 52 wird spannungsgesteuert basierend auf der in der Hilfspumpen steuernden Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 81 erfassten elektromotorischen Kraft V1. Dadurch ist es möglich, den Sauerstoffpartialdruck in der Atmosphäre des zweiten Innenraumes 40 so niedrig zu steuern und zu vermindern, damit er die NOx-Messungen nicht wesentlich beeinflusst.
  • Der Pumpenstrom Ip1 wird auch zur Steuerung der elektromotorischen Kraft der Hauptpumpen steuernden Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 80 verwendet. Insbesondere wird der Pumpenstrom Ip1 als Steuersignal in die Hauptpumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 80 eingegeben, um die elektromotorische Kraft V0 der Hauptpumpen steuernden Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 80 zu steuern. Die elektromotorische Kraft V0 wird so gesteuert, dass die Steigung des Sauerstoffpartialdrucks des Messobjektgases aus der dritten Diffusionssteuerung 30 in den zweiten Innenraum 40 konstant wird. Wird der Gassensor 100 als NOx-Sensor verwendet, wird die Sauerstoffkonzentration im zweiten Innenraum 40 durch die Funktionen der Hauptpumpenzelle 21 und der Hilfspumpenzelle 50 auf einem konstanten Wert von etwa 0,001 ppm gehalten.
  • Die Messpumpenzelle 41 misst die im Messobjektgas enthaltene NOx-Konzentration im zweiten Innenraum 40. Die Messpumpenzelle 41 ist eine elektrochemische Pumpenzelle, bestehend aus der Messelektrode 44, der äußeren Pumpelektrode 23, der zweiten Festelektrolytschicht 6, der Abstandshalterschicht 5 und der ersten Festelektrolytschicht 4. Die Messelektrode 44 ist auf der Oberseite der ersten Festelektrolytschicht 4 an einer Position angebracht, an der sie dem zweiten Innenraum 40 gegenüberliegt und von der dritten Diffusionssteuerung 30 getrennt ist.
  • Die Messelektrode 44 ist eine poröse Cermet-Elektrode. Die Messelektrode 44 dient auch als NOx-Reduktionskatalysator zur Reduktion von NOx in der Atmosphäre des zweiten Innenraumes 40. Die Messelektrode 44 ist mit einer vierten Diffusionssteuerung 45 abgedeckt.
  • Die vierte Diffusionssteuerung 45 ist ein poröser Keramikfilm. Die vierte Diffusionssteuerung 45 dient zur Begrenzung des NOx-Volumens in der Messelektrode 44 und dient auch als Schutzfilm für die Messelektrode 44. Die Messpumpenzelle 41 kann den durch die Zersetzung von Stickoxid in der Atmosphäre um die Messelektrode 44 erzeugten Sauerstoff abpumpen, um das Volumen des erzeugten Sauerstoffs als Pumpstrom Ip2 zu erfassen.
  • Um den Sauerstoffpartialdruck um die Messelektrode 44 herum zu erfassen, wird eine elektrochemische Sensorzelle, d.h. eine Messpumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 82, durch die erste Festelektrolytschicht 4, die dritte Substratschicht 3, die Messelektrode 44 und die Referenzelektrode 42 gebildet. Eine variable Stromquelle 46 wird basierend auf der in der Messpumpen steuernden Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 82 erfassten elektromotorischen Kraft V2 gesteuert.
  • Das in den zweiten Innenraum 40 strömende Messobjektgas erreicht die Messelektrode 44 über die vierte Diffusionssteuerung 45 in dem Zustand, in dem der Sauerstoffpartialdruck gesteuert wird. Das im Messobjektgas um die Messelektrode 44 enthaltene Stickoxid wird reduziert (2NO N2 + O2), um Sauerstoff zu erzeugen. Der erzeugte Sauerstoff wird von der Messpumpenzelle 41 abgepumpt. Beim Abpumpen von Sauerstoff wird die Spannung Vp2 der variablen Stromquelle 46 so gesteuert, dass die in der Messpumpen steuernden Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle 82 erfasste elektromotorische Kraft V2 konstant wird. Das um die Messelektrode 44 erzeugte Sauerstoffvolumen ist proportional zur Konzentration der Stickoxide im Messobjektgas. Die Stickoxidkonzentration im Messobjektgas wird somit unter Verwendung des von der Messpumpenzelle 41 erfassten Pumpenstroms Ip2 berechnet.
  • Alternativ können die Messelektrode 44, die erste Festelektrolytschicht 4, die dritte Substratschicht 3 und die Referenzelektrode 42 miteinander zu einem Sauerstoffpartialdruckdetektor als elektrochemische Sensorzelle kombiniert werden. Es ist dann möglich, die elektromotorische Kraft basierend auf der Differenz zwischen dem in der Referenzatmosphäre enthaltenen Sauerstoffvolumen und dem durch die Reduktion von NOx-Komponenten in der Atmosphäre um die Messelektrode 44 erzeugten Volumen zu erfassen. Damit ist es auch möglich, die Konzentration von NOx-Komponenten im Messobjektgas zu erfassen.
  • Eine elektrochemische Sensorzelle 83 wird durch die zweite Festelektrolytschicht 6, die Abstandshalterschicht 5, die erste Festelektrolytschicht 4, die dritte Substratschicht 3, die äußere Pumpelektrode 23 und die Referenzelektrode 42 gebildet. Unter Verwendung der von dieser Sensorzelle 83 erzeugten elektromotorischen Kraft Vref kann der Sauerstoffpartialdruck im Messobjektgas außerhalb des Sensors erfasst werden.
  • In dem wie vorstehend beschrieben konfigurierten Gassensor 100 wird das Messobjektgas der Messpumpenzelle 41 zugeführt, während der Sauerstoffpartialdruck durch den Betrieb der Hauptpumpenzelle 21 und der Hilfspumpenzelle 50 auf einem konstant niedrigen Wert gehalten wird (der die NOx-Messungen nicht wesentlich beeinflusst). Der Pumpenstrom Ip2 strömt durch das Abpumpen des durch die NOx-Reduktion erzeugten Sauerstoffs der Messpumpenzelle 41 im Wesentlichen proportional zur NOx-Konzentration im Messobjektgas. Basierend auf diesem Pumpenstrom Ip2 kann die NOx-Konzentration im Messobjektgas nachgewiesen werden.
  • Das Sensorelement 101 beinhaltet auch eine Heizeinheit 70 zur Verbesserung der Sauerstoffionenleitfähigkeit der Festelektrolyte. Die Heizeinheit 70 dient dazu, die Temperatur des Sensorelements 101 durch Erwärmen und Warmhalten einzustellen. Die Heizvorrichtung 70 beinhaltet eine Heizvorrichtung 72, ein Durchgangsloch 73, eine Heizisolierschicht 74 und ein Druckverteilungsloch 75.
  • Die Heizvorrichtung 72 ist ein elektrischer Widerstand, der zwischen der zweiten Substratschicht 2 und der dritten Substratschicht 3 in Oben-Unten-Richtung angeordnet ist. Die Heizvorrichtung 72 ist über das Durchgangsloch 73 mit einem unteren Anschlusspad 86 verbunden. Die Heizvorrichtung 72 erzeugt bei der Stromzufuhr von außen über das untere Anschlusspad 86 Wärme, um die das Sensorelement 101 bildenden Festelektrolyte zu erwärmen und heiß zu halten.
  • Die Heizvorrichtung 72 ist entlang des gesamten ersten Innenraumes 20 und des zweiten Innenraumes 40 verborgen, um die Temperatur des gesamten Sensorelements 101 auf eine Temperatur einzustellen, bei der die vorstehend beschriebenen Festelektrolyte aktiviert werden können.
  • Die Heizisolierschicht 74, die ein Isolator aus beispielsweise Aluminiumoxid ist, wird auf der Ober- und Unterseite der Heizvorrichtung 72 gebildet. Die Heizisolierschicht 74 wird gebildet, um eine elektrische Isolierung zwischen der zweiten Substratschicht 2 und der Heizvorrichtung 72 sowie zwischen der dritten Substratschicht 3 und der Heizvorrichtung 72 zu erreichen.
  • Das Druckverteilungsloch 75 wird für die Kommunikation mit dem Referenzgaseinlassraum 43 durch die dritte Substratschicht 3 geführt. Das Druckverteilungsloch 75 dient dazu, einen Anstieg des Innendrucks zu entspannen, der mit einem Temperaturanstieg in der Heizisolierschicht 74 einhergeht.
  • Ein oberes Anschlusspad 85 (siehe 1) ist am hinteren Ende der Oberseite der zweiten Festelektrolytschicht 6 angeordnet. Ebenso ist das untere Anschlusspad 86 am hinteren Ende der Unterseite der ersten Substratschicht 1 angeordnet. Die oberen und unteren Anschlusspads 85 und 86 dienen als Anschlusselektroden zur elektrischen Verbindung des Sensorelements 101 nach außen. Die Mehrzahl der (vier in dieser Ausführungsform) oberen Anschlusspads 85 und die Mehrzahl der (vier in dieser Ausführungsform) unteren Anschlusspads 86 sind angeordnet, obwohl sie nicht dargestellt sind. Eines der oberen Anschlusspads 85 ist elektrisch mit der in den 2 und 3 dargestellten Messelektrodenleitung 91 verbunden und ist auch über die Messelektrodenleitung 91 mit der Messelektrode 44 elektrisch verbunden. Jede der anderen Elektroden als die Messelektrode 44 ist ebenfalls über eine Elektrodenleitung, die nicht dargestellt ist, elektrisch mit dem oberen Anschlusspad 85 oder dem unteren Anschlusspad 86 verbunden. Es ist möglich, eine Spannung oder einen Strom an die Elektroden (innere Pumpelektrode 22, äußere Pumpelektrode 23, Referenzelektrode 42, Messelektrode 44 und Hilfspumpenelektrode 51) des Sensorelements 101 von außen anzulegen und die Spannung oder den Strom jeder der Elektroden über diese oberen und unteres Anschlusspads 85 und 86 zu messen. Das Anlegen einer Spannung unter Verwendung der variablen Stromquellen 24, 46 und 52 und das Erfassen der Pumpenströme Ip0, Ip1 und Ip2 und der elektromotorischen Kräfte V0, V1, V2 und Vref erfolgt ebenfalls über diese oberen und unteren Anschlusspads 85 und 86.
  • Die Messelektrodenleitung 91 ist ein Cermet-Leiter aus Zirkoniumdioxid, dem Hauptbestandteil der ersten Festelektrolytschicht 4, und einem Edelmetall, wie Platin, oder einem hochschmelzenden Metall, wie Wolfram oder Molybdän. Wie in 2 dargestellt, befindet sich die Messelektrodenleitung 91 weiter links als die Messelektrode 44 im Sensorelement 101. Die Messelektrodenleitung 91 beinhaltet einen ersten geraden Abschnitt 91a, einen zweiten geraden Abschnitt 91b und einen dritten geraden Abschnitt 91c. Der erste gerade Abschnitt 91a ist mit der linken Seite der Messelektrode 44 verbunden und erstreckt sich in Links-Rechts-Richtung. Der zweite gerade Abschnitt 91b ist an seinem vorderen Ende mit dem linken Ende des ersten geraden Abschnitts 91a verbunden und erstreckt sich in Vorn-Hinten-Richtung. Der dritte gerade Abschnitt 91c ist an seinem rechten Ende mit dem hinteren Ende des zweiten geraden Abschnitts 91b verbunden und erstreckt sich in Links-Rechts-Richtung. Der dritte gerade Abschnitt 91c ist an seinem Ende auf der linken Oberfläche des Sensorelements 101 freiliegend und wird mit einem der obersten Anschlusspads 85 über eine nicht abgebildete, auf der linken Oberfläche des Sensorelements 101 angeordnete Seitenleitung verbunden. Der größte Teil der Messelektrodenleitung 91 ist von einer Leitungsisolierschicht 92 umgeben, die auf der ersten Festelektrolytschicht 4 angeordnet ist.
  • Die Leitungsisolierschicht 92 ist ein Isolator aus beispielsweise Aluminiumoxid und isoliert zumindest einen Teil der Messelektrodenleitung 91 von der ersten Festelektrolytschicht 4 und der Abstandshalterschicht 5. Die Leitungsisolierschicht 92 hat einen geraden Abschnitt 93, wie in 2 dargestellt. Der gerade Abschnitt 93 ist so angeordnet, dass seine Längsrichtung der Vorn-Hinten-Richtung entspricht. Der gerade Abschnitt 93 umschließt die Messelektrodenleitung 91 so, dass er einen Teil des ersten geraden Abschnitts 91a, die Gesamtheit des zweiten geraden Abschnitts 91b und einen Teil des dritten geraden Abschnitts 91c umschließt. Der gerade Abschnitt 93 ist entlang des zweiten geraden Abschnitts 91b angeordnet und die Messelektrode 44 befindet sich nicht auf einer Linie, die sich vom geraden Abschnitt 93 in Längsrichtung (Vorn-Hinten-Richtung) erstreckt. Der gerade Abschnitt 93 deckt weder einen Teil der rechten Seite des ersten geraden Abschnitts 91a noch einen Teil der linken Seite des dritten geraden Abschnitts 91c ab. Diese Konfiguration verhindert, dass die Leitungsisolierschicht 92 Abschnitte abdeckt, in denen eine Sauerstoffionenleitung oder eine elektrische Verbindung erforderlich ist, wie der zweite Innenraum 40, die Messelektrode 44 und die linke Seite des dritten geraden Abschnitts 91c während der Herstellung des Sensorelements 101.
  • Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist auf der ersten Festelektrolytschicht 4 eine Bondingschicht 94 vorgesehen, die jedoch nicht in 1 dargestellt ist. Die Bondingschicht 94 verbindet die Abstandshalterschicht 5 und die erste Festelektrolytschicht 4 miteinander. Die Bondingschicht 94 bedeckt den größten Teil der Oberseite der ersten Festelektrolytschicht 4, mit Ausnahme des Gasdurchgangs, wie dem Pufferraum 12, dem ersten Innenraum 20 und dem zweiten Innenraum 40. Die Bondingschicht 94 weist, wie in den Schichten 1 bis 6, vorzugsweise eine Sauerstoffionenleitfähigkeit auf. In dieser Ausführungsform ist die Bondingschicht 94 eine Keramik aus Zirkoniumdioxid als Hauptbestandteil, wie in den Schichten 1 bis 6. Eine Bondingschicht, die nicht dargestellt ist, ist nicht nur zwischen der Abstandshalterschicht 5 und der ersten Festelektrolytschicht 4, sondern auch zwischen benachbarten Schichten der Schichten 1 bis 6 angeordnet.
  • Ein Herstellungsverfahren für das Sensorelement 101 des Gassensors 100 wird im Folgenden erläutert. 4 ist eine Ansicht, die einen Grünling 204 und mehrere Vorrichtungsbereiche 208 veranschaulicht. 5 zeigt Draufsichten, die zeigen, dass auf dem Grünling 204 individuelle Muster gebildet werden. 6 zeigt Schnittansichten, die zeigen, dass auf dem Grünling 204 individuelle Muster gebildet werden. 6(a) ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C von 5(a). 6(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D von 5(b). 6(d) ist eine Schnittansicht entlang der Linie E-E von 5(c). 5 zeigt einige Muster, die in einem Vorrichtungsbereich 208 des Grünlings 204 gebildet wurden.
  • [Herstellungsschritt]
  • Bei der Herstellung des Sensorelements 101 wird ein Herstellungsschritt durchgeführt, um mehrere Grünlinge 200 aus Keramik (Zirkoniumdioxid in dieser Ausführungsform) herzustellen, die als Hauptbestandteil ein sauerstoffionenleitender Festelektrolyt sind. In dieser Ausführungsform besteht das Sensorelement 101 aus sechs Schichten, d.h. den ersten bis dritten Substratschichten 1 bis 3, der ersten Festelektrolytschicht 4, der Abstandshalterschicht 5 und der zweiten Festelektrolytschicht 6. Dementsprechend werden sechs Grünlinge 200 in Verbindung mit den sechs Schichten hergestellt. In 4 ist als einer der sechs Grünlinge 200 der Grünling 204 dargestellt, der nach dem Brennen zur ersten Festelektrolytschicht 4 geformt wird. Im Herstellungsschritt können gefertigte Grünlinge 200 verwendet oder Grünlinge 200 können geformt werden. Wenn die Grünlinge 200 geformt werden, können sie wie folgt gebildet werden. Stabilisiertes Zirkoniumdioxidpulver, ein organisches Bindemittel, ein Weichmacher, ein organisches Lösungsmittel werden zu einer Paste vermischt. Die Grünlinge 200 werden unter Verwendung dieser Paste nach dem Rakelverfahren gebildet. Wie in 4 dargestellt, ist der Grünling 200 im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. So wird beispielsweise auf dem Grünling 200 vorab gestanzt, indem mit einer Maschinenpresse die vier Ecken bogenförmig abgeschnitten und auch Blechlöcher gebildet werden. Diese Abschnitte dienen zur Bildung von Mustern oder zur Positionierung der aufeinander zu stapelnden Schichten, die später besprochen werden. Wenn eine bestimmte Schicht einen inneren Raum hat, wird im entsprechenden Grünling 200 ein dem inneren Raum entsprechender Raum (Loch) gebildet.
  • [Fertigungsschritt] Anschließend wird ein Fertigungsschritt durchgeführt, um Muster zu bilden, die jedem der mehreren Sensorelemente 101 auf einem oder mehreren Grünlingen 200 entsprechen, und die gebildeten Muster zu trocknen. Konkret sind die Muster für die Elektroden, wie die in den 1 bis 3 dargestellte Messelektrode 44, und die zum Bilden der Messelektrodenleitung 91, der Leitungsisolierschicht 92, der Bondingschicht 94 und der Heizeinheit 70, wie beispielsweise in den 1 bis 3 dargestellt. Wie in 4 dargestellt, sind auf jedem der Grünlinge 200 mehrere Vorrichtungsbereiche 208 angeordnet, die jeweils ein Bereich sind, in dem die einem Sensorelement 101 entsprechenden Muster gebildet werden. In jedem der Vorrichtungsbereiche 208 werden individuelle Muster gebildet. Die mehreren Vorrichtungsbereiche 208 sind in einer vorgegebenen Richtung (Links-Rechts-Richtung in 4, der Längsrichtung des Grünlings 204) senkrecht zur Längsrichtung (Vorn-Hinten-Richtung) des Sensorelements 101 angeordnet. In dieser Ausführungsform sind 22 Vorrichtungsbereiche 208 in der vorgegebenen Richtung angeordnet und zwei Reihen der 22 Vorrichtungsbereiche 208 in einer Richtung (Längsrichtung des Sensorelements) senkrecht zur vorgegebenen Richtung angeordnet. Das heißt, es sind insgesamt 44 Vorrichtungsbereiche 208 angeordnet. Um die 44 Vorrichtungsbereiche 208 voneinander zu unterscheiden, wie in 4 dargestellt, werden die 22 Vorrichtungsbereiche 208 im oberen Abschnitt in 4 von links nach rechts Vorrichtungsbereiche p1 bis p22 in 4 genannt und die 22 Vorrichtungsbereiche 208 im unteren Abschnitt werden Vorrichtungsbereiche p23 bis p44 von rechts nach links in 4 genannt. In den mehreren Vorrichtungsbereichen 208 werden auch die Orientierungen der zu bildenden Muster bestimmt. Wie in den vergrößerten Abschnitten in 4 dargestellt, sind die Muster in den Vorrichtungsbereichen p1 bis p22 im oberen Abschnitt so geformt, dass die Vorderseite des Sensorelements 101 in 4 nach unten zeigt. Die Muster in den Vorrichtungsbereichen p23 bis p44 im unteren Bereich sind so ausgebildet, dass die Vorderseite des Sensorelements 101 in 4 nach oben zeigt. In den vergrößerten Abschnitten in 4 sind, um die Ausrichtungen der Muster darzustellen, die Pfeile, die die vordere, hintere, linke und rechte Richtung der Sensorelemente 101 anzeigen, eine ungebrannte Messelektrode 144, die ein Muster für die Messelektrode 44 ist, eine ungebrannte Messelektrodenleitung 191, die ein Muster für die Messelektrodenleitung 91 ist, und ein Raum 143, der ein Raum ist, der dem Referenzgaseinlassraum 43 entspricht, dargestellt. Der Raum 143 ist ein Loch, das durch Stanzen im vorstehend beschriebenen Herstellungsschritt gebildet wird. Die einzelnen Muster werden durch Auftragen von musterbildenden Pasten auf einen Grünling 200 im bekannten Siebdruckverfahren gebildet. Die musterbildenden Pasten wurden entsprechend den für die jeweiligen zu bildenden Muster erforderlichen Eigenschaften hergestellt.
  • Der Fertigungsschritt beinhaltet die folgenden Schritte (a) bis (c). In Schritt (a) wird die ungebrannte Messelektrode 144 aus einer leitfähigen Paste auf dem Grünling 204 gebildet, der einer der vielen Grünlinge 200 ist. In Schritt (b) werden auf dem gleichen Grünling 204 wie in Schritt (a) verwendet die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 und eine ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 gebildet. Die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 besteht aus einer leitfähigen Paste und ist mit der ungebrannten Messelektrode 144 verbunden. Die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 besteht aus einer Isolierpaste und umschließt zumindest einen Teil der ungebrannten Messelektrodenleitung 191. Die ungebrannte Messelektrode 144, die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 und die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 werden nach dem Brennen jeweils in die Messelektrode 44, die Messelektrodenleitung 91 und die Leitungsisolierschicht 92 geformt. Gemäß den in den 1 bis 3 dargestellten Positionen und Konfigurationen werden die ungebrannte Messelektrode 144, die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 und die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 in jedem der mehreren Vorrichtungsbereiche 208 auf dem Grünling 204 gebildet. Insbesondere werden die Schritte (a) und (b) beispielsweise wie folgt durchgeführt. Zunächst wird Schritt (a) durchgeführt, um die ungebrannte Messelektrode 144 auf dem Grünling 204 zu bilden. Anschließend wird Schritt (b) durchgeführt. Konkret wird zunächst eine untere Isolierschicht 193a, die Teil der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 ist, gebildet und dann die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 auf der unteren Isolierschicht 193a gebildet (5(a) und 6(a)). Wie in 5(a) dargestellt, beinhaltet die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 erste bis dritte gerade Abschnitte 191a bis 191c entsprechend den ersten bis dritten geraden Abschnitten 91a bis 91c der Messelektrodenleitung 91. Dann wird eine obere Isolierschicht 193b auf der unteren Isolierschicht 193a und die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 auf der unteren Isolierschicht 193a gebildet ( 5(b) und 6(b)). Dadurch entsteht die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 mit einem geraden Abschnitt 193, bestehend aus der unteren Isolierschicht 193a und einer oberen Bondingschicht 194b. Die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 ist so ausgebildet, dass sie zumindest einen Teil der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 umschließt. In dieser Ausführungsform wird der gerade Abschnitt 193 gebildet, um einen Teil des ersten geraden Abschnittes 191a, die Gesamtheit des zweiten geraden Abschnittes 191b und einen Teil des dritten geraden Abschnitts 191c zu umgeben. Die Dicke der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 beträgt etwa 7 bis 17 µm und die Dicke der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 (Gesamtdicke der unteren Isolierschicht 193a und der oberen Isolierschicht 193b) ist etwa 20 bis 40 µm, obwohl sie nicht auf diese Bereiche beschränkt ist.
  • In dieser Ausführungsform werden beim Bilden der ungebrannten Messelektrode 144 in Schritt (a) auch eine ungebrannte Hilfspumpenelektrode 151b (siehe 5(a)) und eine ungebrannte Hauptpumpenlektrode (nicht dargestellt) gebildet. Die ungebrannte Hilfspumpenelektrode 151b wird nach dem Brennen in den Bodenelektrodenabschnitt 51b der Hilfspumpenelektrode 51 geformt. Die ungebrannte Hauptpumpenlektrode wird nach dem Brennen in den Bodenelektrodenabschnitt 22b der inneren Pumpelektrode 22 geformt. Nachdem die obere Isolierschicht 193b in Schritt (b) gebildet wurde, wird eine ungebrannte vierte Diffusionssteuerung 145 gebildet, die nach dem Brennen zur vierten Diffusionssteuerung 45 geformt wird (siehe 5(b)).
  • In Schritt (c) wird eine ungebrannte Bondingschicht 194 aus einer Bondingpaste gebildet, um zumindest einen Teil des Bereichs ohne die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 auf dem Grünling 204 unter Schritt (b) zu füllen und auch zumindest einen Teil des Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 zu überlappen. Die ungebrannte Bondingschicht 194 wird nach dem Brennen zur Bondingschicht 94 (Teil der Bondingschicht 94) geformt. So wird beispielsweise die ungebrannte Bondingschicht 194 als Muster mit einem Bereich gebildet, in dem die ungebrannte Bondingschicht 194 gebildet wird (gekennzeichnet durch den blassen schraffierten Abschnitt und den dicht schraffierten Abschnitt in 5(c)) und einem nicht bildenden Bereich 196, in dem die ungebrannte Bondingschicht 194 nicht gebildet wird. Der nicht bildende Bereich 196 beinhaltet einen Bereich, in dem der Gasdurchgang, wie der Pufferraum 12, der erste Innenraum 20 und der zweite Innenraum 40, gebildet werden, und einen Teil des Bereichs, in dem die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 auf der obersten Schicht des Grünlings 204 gebildet wird (ein anderer Bereich als ein überlappender Bereich 195). Die ungebrannte Bondingschicht 194 wird gebildet, um den größten Teil der Oberseite des Grünlings 204 mit Ausnahme des nicht bildenden Bereichs 196 zu füllen (abzudecken). Die ungebrannte Bondingschicht 194 wird gebildet, um den überlappenden Bereich 195 (gekennzeichnet durch den dicht schraffierten Abschnitt in 5(c)) zu erhalten, wobei die ungebrannte Bondingschicht 194 den Kantenabschnitt des geraden Abschnittes 193 der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 überlappt. Wie in 5(c) dargestellt, wird die ungebrannte Bondingschicht 194 nicht im Abschnitt des Grünlings 204 gebildet, in dem der Raum 143 gebildet wird. Auf dem Grünling 204 wurde jedoch ein Loch (Raum 143) gebildet, um die Oberseite des Grünlings 204 zu entfernen. Die ungebrannte Bondingschicht 194 muss nicht als Muster gebildet werden, um den Raum 143 zu vermeiden. In dieser Ausführungsform wird die ungebrannte Bondingschicht 194 durch Drucken einer unteren Bondingschicht 194a und einer oberen Bondingschicht 194b über mehrere Male (in diesem Beispiel zweimal) getrennt gebildet. Im ersten Druck wird die untere Bondingschicht 194a gebildet, um den Kantenabschnitt der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 zu kontaktieren (6(c)). Im zweiten Druck wird die obere Bondingschicht 194b gebildet, um zumindest einen Teil des Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 zu überlappen (5(c) und 6(d)). Wie in anderen Mustern, wie ungebrannte Messelektrode 144, wird auch die ungebrannte Bondingschicht 194 in jedem der mehreren Vorrichtungsbereiche 208 auf dem Grünling 204 gebildet.
  • Insbesondere beinhaltet der überlappende Bereich 195 einen ersten überlappenden Bereich 195a, der den rechten Kantenabschnitt des geraden Abschnitts 193 überlappt, und einen zweiten überlappenden Bereich 195b, der den linken Kantenabschnitt des geraden Abschnitts 193 überlappt. Der überlappende Bereich 195 beinhaltet auch einen dritten überlappenden Bereich 195c, der den vorderen Kantenabschnitt des geraden Abschnitts 193 überlappt und einen vierten überlappenden Bereich 195d, der den hinteren Kantenabschnitt des geraden Abschnitts 193 überlappt. Der überlappende Bereich 195 der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 ist ein Abschnitt, in dem sich die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 und die ungebrannte Bondingschicht 194 einander überlappen, wenn in einer Richtung (von oben gesehen in dieser Ausführungsform) senkrecht zu der Oberfläche, auf der sie gebildet sind (Oberseite des Grünlings 204) betrachtet. In dieser Ausführungsform wird die Musterkonfiguration der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 so bestimmt, dass die Breite Wo1 des ersten überlappenden Bereichs 195a an jeder Position in Vorn-Hinten-Richtung im Wesentlichen gleichmäßig ist. Ebenso wird die Musterkonfiguration der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 so bestimmt, dass jede der Breiten Wo2 bis Wo4 der zweiten bis vierten überlappenden Bereiche 195b bis 195d an jeder Position in der entsprechenden Richtung im Wesentlichen gleichmäßig ist. Die Musterkonfiguration der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und die der ungebrannten Bondingschicht 194 werden ebenfalls so bestimmt, dass die Breiten Wo1 bis Wo4 im Wesentlichen gleich zueinander sind. Wie bereits erwähnt, wird die ungebrannte Bondingschicht 194 nicht in einem Bereich gebildet, in dem der zweite Innenraum 40 gebildet wird. Daher bildet sich die ungebrannte Bondingschicht 194 nicht um den linken vorderen Bereich des geraden Abschnitts 93 (um den ersten geraden Abschnitt 191a, der nicht von der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und um die ungebrannte Messelektrode 144 umgeben ist). Auf diese Weise ist es nicht notwendig, den überlappenden Bereich 195 in dem Bereich zu bilden, in dem der Kantenabschnitt der ungebrannten Bondingschicht 194 und der der Leitungsisolierschicht 92 nicht nebeneinander liegen. In dieser Ausführungsform ist beispielsweise die Musterkonfiguration der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 für alle Vorrichtungsbereiche p1 bis p44 auf dem Grünling 204 gleich. Die Dicke der ungebrannten Bondingschicht 194 (Gesamtdicke der unteren Bondingschicht 194a und der oberen Bondingschicht 194b) beträgt etwa 25 bis 45 µm, ist aber nicht auf diesen Bereich beschränkt. Die Dicke der ungebrannten Bondingschicht 194 liegt vorzugsweise in der Nähe der (z.B. 0,8 bis 1,2 mal so groß wie die) Gesamtdicke der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 und der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192.
  • Im Ergebnis der Durchführung des Fertigungsschrittes einschließlich der vorstehend beschriebenen Schritte (a) bis (c) werden die Muster für jedes der mehreren Sensorelemente 101 in jedem der mehreren Vorrichtungsbereiche 208 gebildet, die in jedem der mehreren Grünlinge 200 angeordnet sind. Die Formfolge der Muster im Fertigungsschritt kann bei Bedarf geändert werden, solange die gewünschten Muster an den gewünschten Positionen gebildet werden. Bezüglich der Reihenfolge der Schritte (a) bis (c) wird beispielsweise Schritt (c) nach Schritt (b) ausgeführt. Schritt (a) kann nach Schritt (c) durchgeführt werden oder kann alternativ nach Schritt (b) und vor Schritt (c) durchgeführt werden. Im Fertigungsschritt wird nach dem Bilden der Muster wie vorstehend beschrieben eine Trocknung durchgeführt. Die Trocknung kann mit einer bekannten Trocknungstechnik durchgeführt werden. So wird beispielsweise die Trocknung typischerweise in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 75 bis 90°C durchgeführt. In dieser Ausführungsform wird die Trocknung für einen Grünling 200 nach einmaliger Musterbildung durchgeführt. Die Trocknung für einen Grünling 200 kann jedoch nach mehrfacher Musterbildung oder nach Abschluss der Musterbildung durchgeführt werden.
  • [Stapelschritt]
  • Ein Stapelschritt wird durchgeführt, um die Mehrzahl der Grünlinge 200 einschließlich des Grünlings 204 zu stapeln, der den Schritten (a) bis (c) unterzogen wird, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden, in dem die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 zwischen Grünlingen 200 eingefügt ist. In diesem Stapelschritt werden ungebrannte rückseitige Bondingschichten, die für das Bonding der Mehrzahl der Grünlinge 200 einschließlich des Grünlings 204 verwendet werden, zunächst gebildet und getrocknet. Die ungebrannten rückseitigen Bondingschichten werden beispielsweise im Siebdruckverfahren hergestellt, wobei eine Bondingschichtpaste aus dem gleichen Material wie beispielsweise die ungebrannte Bondingschicht 194 verwendet wird. Die ungebrannte rückseitige Bondingschicht entsteht durch den Druck einer Bondingschichtpaste auf die Rückseite jedes Grünlings 200 (z.B. die der Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche, auf der die Muster im Fertigungsschritt gebildet werden), beispielsweise im gesamten Bereich einschließlich der mehreren Vorrichtungsbereiche 208 (Vorrichtungsbereiche p1 bis p44). Die Dicke der ungebrannten rückseitigen Bondingschicht beträgt etwa 7 bis 17 µm, ist aber nicht auf diesen Bereich beschränkt. Das Formen und Trocknen der ungebrannten rückseitigen Bondingschichten kann im Fertigungsschritt durchgeführt werden. Nach dem Bilden und Trocknen der ungebrannten rückseitigen Bondingschichten werden die mehreren Grünlinge 200 übereinander gelegt und unter Verwendung eines bekannten Stapelwerkzeugs in die Oben-Unten-Richtung (Dickenrichtung der Bleche) gepresst, während die Positionierung der mehreren Grünlinge 200 unter Verwendung von in den Grünlingen 200 gebildeten Blechlöchern erfolgt, wodurch ein mehrschichtigen Körper entsteht. Dadurch wird, wie in 6(e) dargestellt, ein auf dem Grünling 204 gebildetes Muster, wie die ungebrannte Messelektrodenleitung 191, zwischen dem Grünling 204 und einem Grünling 205 mit einer ungebrannten rückseitigen Bondingschicht 197 auf der Rückseite eingefügt und gepresst. Der Grünling 205 ist eine Platte, die nach dem Brennen als Abstandshalterschicht 5 verwendet werden soll. Ein weiterer Grünling 200 wird unter dem Grünling 204 und über dem Grünling 205 gestapelt, obwohl sie in 6(e) nicht dargestellt sind.
  • [Schneideschritt]
  • Nach der Bildung des mehrschichtigen Körpers im Stapelschritt wird ein Schneideschritt durchgeführt, um mehrere ungebrannte Sensorelemente aus dem mehrschichtigen Körper herauszuschneiden. Im Schneideschritt wird der mehrschichtige Körper basierend auf den Plattenlöchern und Schnittmarken, die nicht dargestellt sind, auf den Grünlingen 200 geschnitten, um mehrere (44 in dieser Ausführungsform) ungebrannte Sensorelemente auszuschneiden. In diesem Fall wird das Schneiden durchgeführt, um die in 4 dargestellten Vorrichtungsbereiche 208 in den einzelnen Grünlingen 200 des mehrschichtigen Körpers auszuschneiden.
  • [Brennschritt]
  • Ein Brennschritt wird durchgeführt, um die geschnittenen mehreren ungebrannten Sensorelemente unter vorgegebenen Bedingungen zu brennen. Im Ergebnis werden die mehreren Sensorelemente 101 erzeugt. Nach der Durchführung des Brennschritts werden die ungebrannte Messelektrode 144, die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 und die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 in einem ungebrannten Sensorelement zur Messelektrode 44, die Messelektrodenleitung 91 bzw. die Leitungsisolierschicht 92 gebildet. Die ungebrannte Bondingschicht 194 und die ungebrannte rückseitige Bondingschicht 197 werden zur Bondingschicht 94 geformt (6(f)).
  • Wie vorstehend beschrieben, wird nach dem Herstellungsverfahren für das Sensorelement 101 dieser Ausführungsform in Schritt (c) des Fertigungsschrittes die ungebrannte Bondingschicht 194 gebildet, um den überlappenden Bereich 195 zu bilden, in dem sich die ungebrannte Bondingschicht 194 zumindest teilweise mit dem Kantenabschnitt der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 überlappt (5(c) und 6(d)). Im Gegensatz zu dieser Ausführungsform wird der folgende Fall betrachtet. Wie in 10(b) dargestellt, ist die ungebrannte Bondingschicht 794 so ausgebildet, dass der Kantenabschnitt der ungebrannten Bondingschicht 794 den Kantenabschnitt der ungebrannten Isolierschicht 792 berührt (nicht überlappt). In diesem Fall können die Lücken 799 im mehrschichtigen Körper wie in 10(c) dargestellt oder im gebrannten Sensorelement 101 wie in 10(d) dargestellt erzeugt werden. Mit dem Vorhandensein der Lücken 799 im Sensorelement 101 kann Sauerstoff innerhalb der Lücken 799 (z.B. Sauerstoff, der in der die Lücken 799 füllenden Luft enthalten ist) während der Verwendung des Sensorelements 101 fließen und die Umgebung einer Elektrode erreichen, und die Konzentration eines bestimmten Gases kann nicht mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Strömt beispielsweise anderer als der durch die Reduktion von Stickoxid erzeugte Sauerstoff (d.h. Sauerstoff, der nicht aus einem bestimmten Gas stammt) von den Lücken 799 in die Nähe der Messelektrode 44, wird der in 1 dargestellte Pumpenstrom Ip2 oder die elektromotorische Kraft V2 entsprechend diesem Sauerstoff verändert. Dies verringert die Erfassungsgenauigkeit der NOx-Konzentration, die durch die Verwendung von mindestens einem der Pumpenströme Ip2 und der elektromotorischen Kraft V2 erfasst wird. Eine Abnahme der Erfassungsgenauigkeit wird kompensiert, wenn die Hilfspumpenzelle 50 Sauerstoff aus den Lücken 799 nach außen fördert. Die Erfassungsgenauigkeit bleibt jedoch zumindest während einer Zeit, in der der Sauerstoff nicht ausreichend nach außen gepumpt wird, wie zu Beginn der Verwendung des Sensorelements 101, gering. Wenn auf diese Weise Sauerstoff aus den Lücken 799 strömt und die Nähe der Messelektrode 44 erreicht, wird die Genauigkeit bei der Erfassung der NOx-Konzentration zu Beginn der Verwendung des Sensorelements 101 verringert. Das heißt, die anfängliche Stabilität wird verringert. Im Gegensatz dazu ist es in dieser Ausführungsform aufgrund des Vorhandenseins des überlappenden Bereichs 195, wie in 5(c) und 6(d) dargestellt, weniger wahrscheinlich, Lücken zwischen (nahe der Grenze zwischen) der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 nach dem Stapelschritt zu produzieren (6(e)). Dementsprechend ist es unwahrscheinlicher, dass Lücken zwischen der Leitungsisolierschicht 92 und der Bondingschicht 94 im gebrannten Sensorelement 101 entstehen (6(f)). Es ist daher unwahrscheinlicher, dass der Sauerstoff in Lücken während der Verwendung des Sensorelements 101 in die Nähe der Messelektrode 44 strömt und diese erreicht, so dass die Anfangsstabilität des Sensorelements 101 im Wesentlichen erhalten bleibt.
  • In Schritt (c) wird die ungebrannte Bondingschicht 194 vorzugsweise so gebildet, dass der Maximalwert Womax der Breite des überlappenden Bereichs 195 der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 20 bis 140 µm beträgt. Bei Vorhandensein des überlappenden Bereichs 195 ist der Maximalwert Womax größer als 0 µm. Mit dem Maximalwert Womax von 20 µm oder mehr ist es noch unwahrscheinlicher, dass die Genauigkeit beim Erfassen der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement 101 (Anfangsstabilität in diesem Beispiel) abnimmt. Mit dem Maximalwert Womax von 140 µm oder kleiner ist es möglich, einen Verzug, der beim Brand im Sensorelement 101 auftreten kann, durch eine größere Breite des überlappenden Bereichs 195 zu vermindern, d.h. eine größere Menge an Paste, die auf einen Teil des Grünlings 204 aufgebracht wird. In dieser Ausführungsform ist der überlappende Bereich 195 auf der linken Seite des Sensorelements 101 in der Links-Rechts-Richtung angeordnet. Mit einer vergrößerten Breite des überlappenden Bereichs 195 kann sich das gebrannte Sensorelement 101 zur linken Seite hin verziehen. Ein Verzug des gebrannten Sensorelements 101 ist in dieser Ausführungsform jedoch nicht wahrscheinlich. Um das Auftreten von Verzug im Sensorelement 101 zuverlässiger zu reduzieren, ist der Maximalwert Womax vorzugsweise 120 µm oder kleiner. Der Maximalwert Womax ist die größte Breite des überlappenden Bereichs 195. In dieser Ausführungsform ist jede der Breiten Wo1 bis Wo4 einheitlich, und auch die Breiten Wo1 bis Wo4 sind gleich zueinander und somit sind die Breiten Wo1 bis Wo4 = Womax.
  • In Schritt (c) wird die ungebrannte Bondingschicht 194 vorzugsweise so gebildet, dass das Verhältnis Womax/Wi des Maximalwertes Womax [µm] zur Breite Wi [µm] (siehe 5(c)) der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 in einer Richtung senkrecht zur Stromflussrichtung der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 0,04 bis 0,29 beträgt. Als Stromflussrichtung der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 wird die Stromflussrichtung des längsten geraden Abschnitts (zweiter gerader Abschnitt 191b in dieser Ausführungsform) der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 verwendet. Dementsprechend ist in dieser Ausführungsform die aktuelle Strömungsrichtung der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 die Längsrichtung des Sensorelements 101, d.h. die Vorn-Hinten-Richtung. Die Breite Wi ist eine Breite der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 in Links-Rechts-Richtung senkrecht zur Vorn-Hinten-Richtung. Bei Vorhandensein des überlappenden Bereichs 195 ist das Verhältnis Womax/Wi größer als 0 µm. Mit dem Verhältnis Womax/Wi von 0,04 oder höher nimmt die Genauigkeit beim Erfassen der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement 101 noch weniger ab. Mit dem Verhältnis Womax/Wi von 0,29 oder kleiner ist es möglich, einen Verzug, der beim Brand im Sensorelement 101 auftreten kann, durch eine größere Breite des überlappenden Bereichs 195 zu vermindern, d.h. eine größere Menge an Paste, die auf einen Teil des Grünlings 204 aufgebracht wird. Um das Auftreten von Verzug im Sensorelement 101 weiter zu vermindern, ist das Verhältnis Womax/Wi vorzugsweise 0,24 oder kleiner. Die Breite Wi beträgt zum Beispiel 500 bis 650 µm, ist aber nicht auf diesen Bereich beschränkt. Die Breite der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 beträgt beispielsweise 200 bis 300 µm. Die Breite Wi kann 1,0 bis 3,25 mal so groß sein wie die Breite der ungebrannten Messelektrodenleitung 191. Die Breite Wi kann 1,1 mal oder mehr so groß sein wie die Breite der ungebrannten Messelektrodenleitung 191.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren für das Sensorelement 101 dieser vorstehend ausführlich behandelten Ausführungsform wird in Schritt (c) des Fertigungsschrittes die ungebrannte Bondingschicht 194 gebildet, um zumindest einen Teil des Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 zu überlappen. Dadurch ist es unwahrscheinlicher, dass die Genauigkeit beim Erfassen der NOx-Konzentration im Sensorelement 101 (Anfangsstabilität) abnimmt. Wenn der Maximalwert Womax auf 20 µm oder mehr eingestellt wird, ist es noch unwahrscheinlicher, dass die Erfassungsgenauigkeit des Sensorelements 101 sinkt. Die Einstellung des Maximalwertes Womax auf 140 µm oder weniger kann das Auftreten von Verzug im Sensorelement 101 während des Brandes vermindern. Wenn das Verhältnis Womax/Wi auf 0,04 oder höher eingestellt wird, ist es noch unwahrscheinlicher, dass die Erfassungsgenauigkeit des Sensorelements 101 sinkt. Wenn das Verhältnis Womax/Wi auf 0,29 oder kleiner eingestellt wird, kann das Auftreten von Verzug im Sensorelement 101 während des Brandes vermindert werden.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren für das Sensorelement 101 beinhaltet die in Schritt (b) gebildete ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 den geraden Abschnitt 193. Der gerade Abschnitt 193 ist so angeordnet, dass sich die ungebrannte Messelektrode 144 nicht auf einer Linie befindet, die sich vom geraden Abschnitt 193 in Längsrichtung (Vorn-Hinten-Richtung) erstreckt. Im Schritt (c) wird unter den Kantenabschnitten (linker Kantenabschnitt und rechter Kantenabschnitt) entlang der Längsrichtung des geraden Abschnitts 193 der ungebrannten Bondingschicht 194 gebildet, um mindestens den Kantenabschnitt (rechter Kantenabschnitt) des geraden Abschnitts 193 näher an der ungebrannten Messelektrode 144 zu überlappen. Das heißt, die ungebrannte Bondingschicht 194 wird gebildet, um den ersten überlappenden Bereich 195a zu schaffen. Da der Abstand zwischen einer Elektrode und einer Lücke kleiner ist, erreicht der Sauerstoff in der Lücke eher die Nähe der Elektrode und die Erkennungsgenauigkeit des Sensorelements 101 nimmt eher ab. Die ungebrannte Bondingschicht 194 ist so ausgebildet, dass der erste überlappende Bereich 195a, der näher an der ungebrannten Messelektrode 144 liegt, als der zweite überlappende Bereich 195b vorgesehen ist. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass Lücken in der Nähe des Kantenabschnitts der Leitungsisolierschicht 92 näher an der Messelektrode 44 erzeugt werden. Dies verstärkt den Effekt der Unterdrückung der Verschlechterung in der Detektionsgenauigkeit des Sensorelements 101.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren für das Sensorelement 101 wird in Schritt (a) die ungebrannte Messelektrode 144, die nach dem Brand zur Messelektrode 44 geformt wird, als ungebrannte Elektrode gebildet. In Schritt (b) wird die ungebrannte Messelektrodenleitung 191, die mit der ungebrannten Messelektrode 144 verbunden ist und nach dem Brand zur Messelektrodenleitung 91 geformt wird, als ungebrannte Elektrodenleitung gebildet. Dies macht es unwahrscheinlicher, dass zwischen der Bondingschicht 94 und der Leitungsisolierschicht 92, die die Messelektrodenleitung 91 umgibt, die mit der Messelektrode 44 verbunden wird, eine Lücke entsteht. Es ist daher unwahrscheinlicher, dass während der Verwendung des Sensorelements 101 Sauerstoff in eine Lücke strömt und die Nähe der Messelektrode 44 erreicht. Wenn Sauerstoff in eine Lücke strömt und die Nähe der Messelektrode 44 erreicht, nimmt die Genauigkeit bei der Erfassung der Konzentration eines bestimmten Gases eher ab als wenn Sauerstoff in eine Lücke strömt und die Nähe einer anderen Elektrode erreicht. Durch die Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194 zur Überlappung zumindest eines Teils des Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192, die zumindest einen Teil der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 umgibt, ist es noch unwahrscheinlicher, dass die Genauigkeit beim Erfassen der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement 101 abnimmt.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren für das Sensorelement 101 werden in den Schritten (a) bis (c) jeweils mehrere Muster der ungebrannten Messelektrode 144, der ungebrannten Messelektrodenleitung 191, der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 auf dem Grünling 204 so gebildet, dass die Muster, die jeweils einem Sensorelement 101 entsprechen, in einer vorbestimmten Richtung (Links-Rechts-Richtung) senkrecht zur Längsrichtung (Vorn-Hinten-Richtung) des Sensorelements 101 angeordnet sind. Im Schneideschritt werden die mehreren ungebrannten Sensorelemente aus dem mehrschichtigen Körper ausgeschnitten. Im Stapelschritt werden die mehreren ungebrannten Sensorelemente zur Herstellung der mehreren Sensorelemente 101 gebrannt, wodurch es möglich ist, die mehreren Sensorelemente 101 auf einmal herzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Modi ausgeführt werden, ohne vom technischen Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde keine detaillierte Erklärung einer Zwischenraumstrecke mehrerer Muster gegeben, die zur Bildung eines Musters verwendet werden, das einem Sensorelement 101 in jedem der Vorrichtungsbereiche 208 entspricht. Dies wird nun im Folgenden erläutert. 7 ist eine Ansicht, die eine erste Zwischenraumstrecke P1 zur Bildung der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und eine zweite Zwischenraumstrecke P2 zur Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194 darstellt. 7 zeigt einen Teil der Vorrichtungsbereiche p10 bis p15 auf dem Grünling 204 (Bereich auf der Rückseite des Sensorelements 101). Der obere Abschnitt von 7 zeigt den Zustand, der unmittelbar nach der Bildung der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 (obere Isolierschicht 193b) (nach dem Druck und vor dem Trocknen der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192) gebildet wird. Der untere Abschnitt von 7 zeigt den Zustand unmittelbar nach der Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194. Wenn in jedem der Vorrichtungsbereiche 208, die in einer vorgegebenen Richtung (Links-Rechts-Richtung in 4) senkrecht zur Längsrichtung des Sensorelements 101 angeordnet sind, verschiedene Muster entsprechend einem Sensorelement 101 gebildet werden, sind die Zwischenraumstrecken zwischen den Mustern in der vorgegebenen Richtung grundsätzlich auf den gleichen Wert eingestellt (z.B. erste Zwischenraumstrecke P1 in 7), egal welches Muster gebildet wird. Wenn jedoch in Schritt (b) mehrere Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 so gebildet werden, dass die Muster, die jeweils einem Sensorelement 101 entsprechen, in der vorgegebenen Richtung an der ersten Zwischenraumstrecke P1 angeordnet sind, ist es bevorzugt, dass in Schritt (c) mehrere Muster der ungebrannten Bondingschicht 194 so gebildet werden, dass die Muster, die jeweils einem Sensorelement 101 entsprechen, in der vorgegebenen Richtung an der zweiten Zwischenraumstrecke P2 angeordnet sind, die kleiner als die erste Zwischenraumstrecke P1 ist. Das heißt, wie in den Vorrichtungsbereichen p10 bis p15 gezeigt, wenn die Zwischenraumstrecke der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 zwischen benachbarten Vorrichtungsbereichen 208 in der vorgegebenen Richtung die erste Zwischenraumstrecke P1 (oberer Abschnitt von 7) ist, ist es bevorzugt, dass die Zwischenraumstrecke der ungebrannten Bondingschicht 194 zwischen benachbarten Vorrichtungsbereichen 208 in der vorgegebenen Richtung die zweite Zwischenraumstrecke P2 (<P1) ist (unterer Abschnitt von 7). Wenn auf dem Grünling 204 mehrere Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 gebildet werden, so dass die mehreren Muster, die jeweils einem Sensorelement 101 entsprechen, in der vorgegebenen Richtung angeordnet sind, wenn der Grünling 204 nach dem Trocknen schrumpft, wird die Zwischenraumstrecke der Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 kleiner als die erste Zwischenraumstrecke P1, die zum Bilden der Muster verwendet wird. Wenn in diesem Fall die Zwischenraumstrecke zur Bildung der mehreren Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und die Zwischenraumstrecke zur Bildung der mehreren Muster der ungebrannten Bondingschicht 194 auf die gleiche erste Zwischenraumstrecke P1 eingestellt sind, kommt es zu einer Fehlregistrierung zwischen mindestens einigen der mehreren Muster der ungebrannten Bondingschicht 194 und den entsprechenden Mustern der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192. So wird beispielsweise angenommen, dass die ungebrannte Bondingschicht 194 auf dem Grünling 204 nach dem Positionieren einer Bildschirmmaske zum Bilden der ungebrannten Bondingschicht 194 basierend auf der Mitte des Grünlings 204 in Längsrichtung gebildet wird. In diesem Fall wird die Höhe der Fehlregistrierung zwischen der kontraktierten ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 größer, da sich die Position des Grünlings 204 zur Außenseite in Längsrichtung erstreckt. In 7 ist die Mitte des Grünlings 204 in Längsrichtung auf eine Grenze zwischen den Vorrichtungsbereichen p11 und p12 gesetzt. Bei Fehlregistrierung weicht die Breite des überlappenden Bereichs (insbesondere die Breiten Wo1 und Wo2, das sind die Breiten der überlappenden Bereiche entlang der vorgegebenen Richtung) der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 von einem Sollwert ab. Dazu gehört auch ein Fall, in dem mindestens einer der ersten und zweiten überlappenden Bereiche 195a und 195b verschwindet. Wird die ungebrannte Bondingschicht 194 durch die Verwendung der ersten Zwischenraumstrecke P1 basierend auf der Mitte des Grünlings 204 in Längsrichtung wie in 7 dargestellt gebildet, so wird sie durch die Kontraktion des Grünlings 204 gegenüber der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 nach außen verschoben. Daher ist es wahrscheinlicher, dass die Breite Wo1 kleiner als der Sollwert und die Breite Wo2 größer als der Sollwert wird, da der Vorrichtungsbereich 208 in 7 weiter nach links positioniert ist, d.h. der Vorrichtungsbereich 208 näher am Vorrichtungsbereich p22 in 4 positioniert ist. Ebenso ist es wahrscheinlicher, dass die Breite Wo1 größer als der Sollwert und die Breite Wo2 kleiner als der Sollwert wird, da der Vorrichtungsbereich 208 in 7 weiter rechts positioniert ist, d.h. der Vorrichtungsbereich 208 näher am Vorrichtungsbereich p1 in 4 positioniert ist. Wenn die Breite des Überlappungsbereichs vom Sollwert abweicht, z.B. wenn die Breite des Überlappungsbereichs kleiner wird, ist es wahrscheinlicher, dass Sensorelemente 101 hergestellt werden, die die Genauigkeit bei der Erfassung der Konzentration eines bestimmten Gases nicht ausreichend aufrecht erhalten. Umgekehrt, wenn die Breite des überlappenden Bereichs größer wird, kann der vorstehend beschriebene Effekt der Verminderung des Auftretens von Verzug im gebrannten Sensorelement nicht ausreichend erreicht werden. Das heißt, die Ausbeute der Sensorelemente 101 wird verringert. Im Gegensatz dazu werden mehrere Muster der ungebrannten Bondingschicht 194 durch die Verwendung der zweiten Zwischenraumstrecke P2 gebildet, die kleiner ist als die erste Zwischenraumstrecke P1 zur Bildung der Muster der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192. Dann ist es möglich, die Fehlregistrierung zwischen den Mustern der ungebrannten Bondingschicht 194 und denen der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 nach der Kontraktion des Grünlings 204 zu vermindern. Dadurch wird die Differenz zwischen dem Istwert der Breite des überlappenden Bereichs und dem Sollwert vermindert, wodurch die Ausbeute der Sensorelemente 101 verbessert werden kann.
  • Die ungebrannte Bondingschicht 194 im unteren Abschnitt von 7 ist so ausgebildet, dass sie den größten Teil jedes Vorrichtungsbereichs 208 mit Ausnahme des nicht bildenden Bereichs 196 abdeckt. Die in den einzelnen Vorrichtungsbereichen 208 gebildeten mehreren Muster der ungebrannten Bondingschicht 194 sind somit miteinander verbunden (Kontakt). Das Muster der ungebrannten Bondingschicht 194 in jedem Vorrichtungsbereich 208 beinhaltet den nicht bildenden Bereich 196, um einige Abschnitte wie die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 zu vermeiden. Die Zwischenraumstrecke des nicht bildenden Bereichs 196 in der vorgegebenen Richtung dient als Zwischenraumstrecke (zweite Zwischenraumstrecke P2) der mehreren Muster der ungebrannten Bondingschicht 194 in der vorgegebenen Richtung. Die zweite Zwischenraumstrecke P2 kann wie folgt experimentell bestimmt werden. Durch Überprüfung, wie stark sich die durch die Verwendung der ersten Zwischenraumstrecke P1 gebildete ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 nach der Trocknung zusammenzogen hat, kann die zweite Zwischenraumstrecke P2 auf den gleichen Wert wie die Zwischenraumstrecke der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 nach der Trocknung eingestellt werden (Zwischenraumstrecke zur Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194). So kann beispielsweise die zweite Zwischenraumstrecke P2 eine Länge [mm] sein, die 99% oder größer und kleiner als 100% der ersten Zwischenraumstrecke P1 ist. Die zweite Zwischenraumstrecke P2 kann 99,5% oder mehr oder 99,9% oder mehr der ersten Zwischenraumstrecke P1 betragen. Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird, wenn die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 über mehrere Male getrennt gebildet wird (durch Bilden der unteren Isolierschicht 193a und der oberen Isolierschicht 193b), die zur Bildung der Endschicht verwendete Zwischenraumstrecke (in diesem Beispiel Zwischenraumstrecke zur Bildung der oberen Isolierschicht 193b) als erste Zwischenraumstrecke P1 verwendet. Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird, wenn die ungebrannte Bondingschicht 194 über mehrere Male getrennt gebildet wird (durch Bilden der unteren Bondingschicht 194a und der oberen Bondingschicht 194b), die für das Bilden des überlappenden Bereichs 195 (insbesondere die ersten überlappenden Bereiche 195a und 195b mit der Breite entlang der vorgegebenen Richtung) verwendete Zwischenraumstrecke (Zwischenraumstrecke für das Bilden der oberen Bondingschicht 194b in diesem Beispiel) als zweite Zwischenraumstrecke P2 verwendet. In diesem Fall ist die Zwischenraumstrecke, die zum Bilden einer der Schichten zum Bilden der ungebrannten Bondingschicht 194 verwendet wird, vorzugsweise kleiner als die erste Zwischenraumstrecke P1. So kann beispielsweise die zweite Zwischenraumstrecke P2 jedes Mal verwendet werden, wenn eine Schicht für die ungebrannte Bondingschicht 194 gebildet wird. Wird nach dem Trocknen der unteren Bondingschicht 194a die obere Bondingschicht 194b gebildet, so wird auch die Kontraktion durch das Trocknen der unteren Bondingschicht 194a berücksichtigt, und die Zwischenraumstrecke zur Bildung der oberen Bondingschicht 194b kann kleiner eingestellt werden als die zur Bildung der unteren Bondingschicht 194a. Wie bei der Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194, kann bei der Bildung von Mustern auf demselben Grünling 200 die Zwischenraumstrecke eines später zu bildenden Musters kleiner eingestellt werden. Wenn beispielsweise die untere Isolierschicht 193a, die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 und die obere Isolierschicht 193b in dieser Reihenfolge gebildet werden, kann die Zwischenraumstrecke eines Musters eines dieser später zu bildenden Elemente kleiner eingestellt werden. Wenn jedoch die Breite der unteren Isolierschicht 193a und der oberen Isolierschicht 193b ausreichend größer ist als die der ungebrannten Messelektrodenleitung 191, hat eine Fehlregistrierung zwischen den Formpositionen der unteren Isolierschicht 193a, der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 und der oberen Isolierschicht 193b durch die Kontraktion beim Trocknen zum Beispiel keinen wesentlichen Einfluss auf die Eigenschaften des Sensorelements 101. Unter diesem Gesichtspunkt ist die Verminderung der Fehlregistrierung zwischen der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 effektiver, um die Ausbeute der Sensorelemente 101 zu verbessern als die Verminderung der Fehlregistrierung zwischen anderen Mustern.
  • Bei der Trocknung der gebildeten ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 zieht sich der Grünling 204 nicht nur in Längsrichtung (Links-Rechts-Richtung in den 4 und 7), sondern auch in Breitenrichtung (Oben-Unten-Richtung in den 4 und 7) zusammen. Dementsprechend kann, wenn Muster, wobei jedwedes Muster einem Sensorelement 101 entspricht, so gebildet werden, dass sie in mehreren Reihen (zwei Reihen in 4) in einer Richtung senkrecht zur vorgegebenen Richtung angeordnet sind, auch die Zwischenraumstrecke der in der Richtung senkrecht zur vorgegebenen Richtung angeordneten Muster eingestellt werden kann, d.h. die Zwischenraumstrecke der ungebrannten Bondingschicht 194 kann kleiner eingestellt werden als die der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192. So kann beispielsweise die Zwischenraumstrecke (in der Oben-Unten-Richtung von 4) zwischen den in den Vorrichtungsbereichen p1 bis p22 in 4 gebildeten Mustern und den in den Vorrichtungsbereichen p23 bis p44 in 4 gebildeten Mustern zur Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194 kleiner eingestellt werden als die zur Bildung der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192. Dies kann die Möglichkeit verringern, dass die Breite des überlappenden Bereichs (insbesondere die Breiten Wo3 und Wo4 der überlappenden Bereiche in Richtung senkrecht zur vorgegebenen Richtung) der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der ungebrannten Bondingschicht 194 von einem Sollwert abweicht. Dadurch kann die Ausbeute der Sensorelemente 101 verbessert werden. Der Kontraktionsgrad des Grünlings 204 in Längsrichtung ist jedoch größer als der in Breitenrichtung. Das Einstellen der zweiten Zwischenraumstrecke P2 der in der vorbestimmten Richtung in 7 angeordneten Muster auf kleiner als die erste Zwischenraumstrecke P1 ist effektiver, um die Ausbeute der Sensorelemente 101 zu verbessern.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die ungebrannte Bondingschicht 194 so ausgebildet, dass der überlappende Bereich 195 die ersten bis vierten überlappenden Bereiche 195a bis 195d aufweist. Die Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194 ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Die ungebrannte Bondingschicht 194 kann auf andere Weise gebildet werden, wenn sie sich zumindest teilweise über den Kantenabschnitt der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 erstreckt. Das heißt, die ungebrannte Bondingschicht 194 kann zumindest für den überlappenden Bereich 195 gebildet werden. So kann beispielsweise die Bereitstellung des vierten überlappenden Bereichs 195d entfallen. Mindestens die ersten und dritten überlappenden Bereiche 195a und 195c können angegeben werden. Wie bereits erwähnt, da der Abstand zwischen einer Elektrode und einer Lücke kleiner ist, erreicht der Sauerstoff in der Lücke eher die Nähe der Elektrode. So ist unter den ersten bis vierten überlappenden Bereichen 195a bis 195d die Bereitstellung mindestens des ersten überlappenden Bereichs 195a bevorzugt, dann ist die Bereitstellung des dritten überlappenden Bereichs 195c vorzuziehen, und dann ist die Bereitstellung des zweiten überlappenden Bereichs 195b bevorzugt. Alternativ kann mindestens der dritte überlappende Bereich 195c bereitgestellt werden.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Breiten Wo1 bis Wo4 der ersten bis vierten überlappenden Bereiche 195a bis 195d gleich. Eine oder mehrere der Breiten Wo1 bis Wo4 können sich jedoch von den übrigen Breiten Wo1 bis Wo4 unterscheiden. Die Breite Wo1 des ersten überlappenden Bereichs 195a ist an jeder Position in Vorn-Hinten-Richtung im Wesentlichen gleichmäßig. Dies ist jedoch nur ein Beispiel. So kann beispielsweise die Breite Wo1 des ersten überlappenden Bereichs 195a an einer Position, die näher an der ungebrannten Messelektrode 144 (zur Vorderseite hin) liegt, größer und an einer Position, die weiter von der ungebrannten Messelektrode 144 (zur Rückseite hin) entfernt ist, kleiner sein. Der Mittelwert der Breite Wo1 (Mittelwert der Breiten des ersten überlappenden Bereichs 195a an mehreren Positionen in Vorn-Hinten-Richtung) kann 20 bis 140 µm betragen. Die Breite Wo1 des ersten überlappenden Bereichs 195a kann in einem Bereich von 20 bis 140 µm an beliebiger Position in Vorn-Hinten-Richtung liegen. Die zweiten bis vierten überlappenden Bereiche 195b bis 195d können in ähnlicher Weise modifiziert werden.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beträgt das Verhältnis Womax/Wi vorzugsweise 0,04 bis 0,29. Alternativ kann das Verhältnis Wo12max/Wi des Maximalwertes Wo12max [µm] der Breiten Wo1 und Wo2 zur Breite Wi 0,04 bis 0,29 betragen. Der Maximalwert Wo12max ist der Maximalwert der Breiten der ersten und zweiten überlappenden Bereiche 195a und 195b. Mit anderen Worten, der Maximalwert Wo12max ist die Breite des überlappenden Abschnitts der ungebrannten Bondingschicht und des Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 in Längsrichtung des geraden Abschnitts 193.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird in Schritt (a) die ungebrannte Messelektrode 144, die nach dem Brand zur Messelektrode 44 geformt wird, als ungebrannte Elektrode ausgebildet. In Schritt (b) wird die ungebrannte Messelektrodenleitung 191, die mit der ungebrannten Messelektrode 144 verbunden ist und nach dem Brand zur Messelektrodenleitung 91 geformt wird, als ungebrannte Elektrodenleitung gebildet. Dies sind jedoch nur Beispiele. Die in Schritt (b) gebildete ungebrannte Elektrodenleitung kann eine beliebige ungebrannte Elektrodenleitung sein, die zwischen Grünlingen in einem mehrschichtigen Körper eingefügt werden soll. Durch die Bereitstellung eines überlappenden Bereichs zwischen der ungebrannten Leitungsisolierschicht, die eine solche ungebrannte Elektrodenleitung umgibt, und der ungebrannten Bondingschicht ist es weniger wahrscheinlich, dass Sauerstoff innerhalb einer Lücke strömt und die Nähe einer Elektrode erreicht, die an die ungebrannte Elektrodenleitung angeschlossen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Abnahme der Genauigkeit beim Erfassen der Konzentration eines bestimmten Gases im Sensorelement zu unterdrücken. So wird beispielsweise die ungebrannte Elektrodenleitung, die mit der ungebrannten Elektrode verbunden werden soll, die nach dem Brennen zur inneren Pumpelektrode 22 oder zur Hilfspumpenelektrode 51 geformt wird, berücksichtigt. Wird zwischen der ungebrannten Bondingschicht und der ungebrannten Leitungsisolierschicht, die die ungebrannte Elektrodenleitung umgibt, ein überlappender Bereich bereitgestellt, wird die Wirkung bei der Aufrechterhaltung der Anfangsstabilität des Sensorelements 101, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, erreicht. Strömt Sauerstoff von einer Lücke in die Nähe der inneren Pumpelektrode 22 oder der Hilfspumpenelektrode 51, kann die Erfassungsgenauigkeit des Sensorelements 101 niedrig werden und gleich bleiben, bis die Pumpenzelle (Hauptpumpenzelle 21 oder Hilfspumpenzelle 50) einschließlich der entsprechenden der inneren Pumpelektrode 22 und der Hilfspumpenelektrode 51 das Abpumpen von Sauerstoff beendet. Durch die Bereitstellung des überlappenden Bereichs ist es jedoch weniger wahrscheinlich, dass die Erfassungsgenauigkeit des Sensorelements 101 sinkt. Die Schritte (a) bis (c) können an jeder der mehreren Elektroden (z.B. mindestens zwei der Messelektroden 44, der inneren Pumpelektrode 22 und der Hilfspumpenelektrode 51) und den an die jeweiligen Elektroden angeschlossenen Elektrodenleitungen durchgeführt werden. Mit dieser Anordnung ist es unwahrscheinlicher, dass Sauerstoff von einer Lücke zu den Umgebungen dieser Vielzahl von Elektroden strömt, was den Effekt bei der Aufrechterhaltung der Erfassungsgenauigkeit des Sensorelements 101 verstärkt.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beinhaltet der einzelne Grünling 204 die 44 Vorrichtungsbereiche 208, wie in 4 dargestellt. Die Anzahl und die Anordnung der Vorrichtungsbereiche 208 sind jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt. So kann beispielsweise ein Grünling einen Vorrichtungsbereich 208 haben.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfasst das Sensorelement 101 die NOx-Konzentration als die Konzentration eines bestimmten Gases, das in einem Messobjektgas enthalten ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel. So kann beispielsweise das Sensorelement 101 die Sauerstoffkonzentration als die Konzentration eines bestimmten Gases erfassen.
  • Beispiele
  • Beispiele für speziell hergestellte Sensorelemente werden im Folgenden als Beispiele erläutert. Die zweiten bis sechsten Versuchsbeispiele entsprechen den Beispielen der vorliegenden Erfindung und ein erstes Versuchsbeispiel entspricht einem Vergleichsbeispiel. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
  • [Erstes Versuchsbeispiel]
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren für das Sensorelement 101 der mit Bezug auf die 4 bis 6 diskutierten Ausführungsform wurden die in 1 dargestellten Sensorelemente 101 hergestellt und als erstes Versuchsbeispiel verwendet. Im ersten Versuchsbeispiel jedoch, in Schritt (d), waren der Kantenabschnitt der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 und der der ungebrannten Bondingschicht 194 miteinander in Kontakt, ohne den überlappenden Bereich 195 dazwischen bereitzustellen. Das heißt, die Breiten Wo1 bis Wo4 = der Maximalwert Womax = 0 µm und das Verhältnis Womax/Wi war 0 (alle waren Sollwerte, also die eingestellten Werte). Die Abmessungen der hergestellten Sensorelemente 101 waren wie folgt: Die Länge in Vorn-Hinten-Richtung betrug 67,5 mm, die Breite in Links-Rechts-Richtung 4,25 mm und die Dicke in Oben-Unten-Richtung war 1,45 mm. Zur Herstellung der Sensorelemente 101 wurden Grünlinge 200 durch Mischen von Zirkoniumdioxidteilchen, denen 4 Mol-% Yttriumdioxid, das ein Stabilisator war, zugegeben wurden, ein organisches Bindemittel und ein organisches Lösungsmittel und durch Formen des resultierenden Gemisches zu einer bandartigen Form gebildet. Als leitfähige Paste für die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 wurde eine Paste aus einem Gemisch von 11,2 Massen-% Zirkoniumdioxidteilchen, denen 4 Mol-% Yttriumdioxid, das ein Stabilisator war, zugesetzt wurden, 60 Massen-% Platin, ein organisches Bindemittel und ein organisches Lösungsmittel verwendet. Als Isolierpaste für die Leitungsisolierschicht 92 wurden Aluminiumoxidpulver und eine Bindemittellösung in einem Gewichtsverhältnis von 1:2 gemischt und das resultierende Gemisch so eingestellt, dass ihre Viskosität bei Raumtemperatur 40 [Pa.s] beträgt. Als Paste für die Bondingschicht 94 wurden Zirkoniumdioxidteilchen zugegeben, denen 4 Mol-% Yttriumdioxid, das ein Stabilisator war, zugegeben wurden, ein organisches Bindemittel und ein organisches Lösungsmittel gemischt und das resultierende Gemisch so eingestellt, dass ihre Viskosität bei Raumtemperatur 20 [Pa.s] beträgt. Die Dicke der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 betrug 7 bis 17 µm und die Dicke des zweiten geraden Abschnitts 191b der ungebrannten Messelektrodenleitung 191 betrug 9 bis 15 µm. Die Breite Wi der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192 betrug 490 µm und die Gesamtdicke der unteren Isolierschicht 193a und der oberen Isolierschicht 193b betrug 30 µm. Die Gesamtdicke der unteren Bondingschicht 194a und der oberen Bondingschicht 194b betrug 35 µm. Die Dicke der ungebrannten rückseitigen Bondingschicht 197 betrug 10 µm. Wie in 7 dargestellt, wurde die zweite Zwischenraumstrecke P2 der ungebrannten Bondingschicht 194 kleiner eingestellt als die erste Zwischenraumstrecke P1 der ungebrannten Leitungsisolierschicht 192, so dass die Istwerte der Breiten Wo1 bis Wo4 im Wesentlichen mit dem Sollwert übereinstimmen würden. Insbesondere wurden die ungebrannte Leitungsisolierschicht 192 (untere Isolierschicht 193a und obere Isolierschicht 193b) und die ungebrannte Messelektrodenleitung 191 mit der ersten Zwischenraumstrecke P1 von 5,27 mm gebildet. Die ungebrannte Bondingschicht (untere Bondingschicht 194a und obere Bondingschicht 194b) wurde mit der zweiten Zwischenraumstrecke P2 von 5,267 mm gebildet. Zur Bildung der Muster der unteren Isolierschicht 193a, der ungebrannten Messelektrodenleitung 191, der oberen Isolierschicht 193b, der unteren Bondingschicht 194a und des zweiten überlappenden Bereichs 195b in dieser Reihenfolge wurde bei jeder Musterbildung eine Trocknung durchgeführt.
  • [Zweite bis sechste Versuchsbeispiele]
  • Die Sensorelemente 101 wurden ähnlich wie das erste Versuchsbeispiel hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Sollwert des Maximalwertes Womax und des Verhältnisses Womax/Wi variiert wurde, indem die Konfiguration des nicht bildenden Bereichs 196 in einer Bildschirmmaske zur Bildung der ungebrannten Bondingschicht 194 geändert wurde. Die hergestellten Sensorelemente 101 wurden als zweite bis sechste Versuchsbeispiele verwendet. Genauer gesagt, im zweiten Versuchsbeispiel wurden die Breiten Wo1 bis Wo3 = der Maximalwert Womax = 30 µm und das Verhältnis Womax/Wi auf 0,06 eingestellt. Im dritten Versuchsbeispiel wurden die Breiten Wo1 bis Wo3 = der Maximalwert Womax = 60 µm und das Verhältnis Womax/Wi auf 0,12 eingestellt. Im vierten Versuchsbeispiel wurden die Breiten Wo1 bis Wo3 = der Maximalwert Womax = 100 µm und das Verhältnis Womax/Wi auf 0,20 eingestellt. Im fünften Versuchsbeispiel wurden die Breiten Wo1 bis Wo3 = der Maximalwert Womax = 130 µm und das Verhältnis Womax/Wi auf 0,27 eingestellt. Im sechsten Versuchsbeispiel wurden die Breiten Wo1 bis Wo3 = der Maximalwert Womax = 150 µm und das Verhältnis Womax/Wi auf 0,31 eingestellt. In allen zweiten bis sechsten Versuchsbeispielen hatte der überlappende Bereich 195 keinen vierten überlappenden Bereich 195d. Jede der ersten Zwischenraumstrecke P1 und zweiten Zwischenraumstrecke P2 im zweiten bis sechsten Versuchsbeispiel wurde auf den gleichen Wert wie im ersten Versuchsbeispiel eingestellt.
  • [Bewertung hinsichtlich der Anfangsstabilität]
  • In Bezug auf die ersten bis sechsten Versuchsbeispiele wurde die Erfassungsgenauigkeit der Sensorelemente 101 bezüglich eines Messobjektgases bewertet, insbesondere die Anfangsstabilität der Sensorelemente 101. Die Bewertungen wurden wie folgt durchgeführt. Um die Temperatur der Heizvorrichtung 72 auf eine vorgegebene Temperatur anzuheben, wurde zunächst eine Spannung an die Heizeinheit 70 angelegt, um einen Strom durch die Heizvorrichtung 72 fließen zu lassen, und dem Gasdurchgang wurde Stickstoff zugeführt. Dann wurden die Zellen 21, 41, 50 und 80 bis 83 zum Laufen gebracht. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne (240 Sekunden) nach Beginn des Antriebs der Zellen 21, 41, 50 und 80 bis 83 wurden die Werte der NOx-Konzentration (Werte des Pumpenstroms Ip2) gemessen. Es wurden Messungen für alle 44 Sensorelemente 101 durchgeführt, die in jedem der ersten bis sechsten Versuchsbeispiele hergestellt wurden, und der Mittelwert und die Standardabweichung σ der Werte des Pumpenstroms Ip2 wurden für jedes der ersten bis sechsten Versuchsbeispiele ermittelt. Wenn der Durchschnittswert des Pumpenstroms Ip2 0,065 µA oder kleiner war, wurde die Anfangsstabilität als gut (A) befunden, und wenn der Durchschnittswert des Pumpenstroms Ip2 0,065 µA überschritt, wurde die Anfangsstabilität als schlecht (C) befunden. Das dem Gasdurchgang zugeführte Gas war Stickstoff, der keinen Sauerstoff enthielt. Daher würde der Pumpenstrom Ip2 idealerweise 0 µA betragen, und wenn Sauerstoff von einer Lücke innerhalb des Sensorelements 101 zu einer Elektrode geflossen war, würde der Pumpenstrom Ip2 erhöht.
  • [Bewertungen hinsichtlich der Menge an Verzug im Sensorelement]
  • Die Verzugsmengen in den Sensorelementen 101 der ersten bis sechsten Versuchsbeispiele wurden gemessen. Es wurden Messungen für alle 44 Sensorelemente 101 durchgeführt, die in jedem der ersten bis sechsten Versuchsbeispiele hergestellt wurden, und der Durchschnitt und die Standardabweichung der Verzugsmengen wurden für jedes der ersten bis sechsten Versuchsbeispiele ermittelt. Wenn die durchschnittliche Verzugsmenge 240 µm oder weniger betrug, wurde das Bewertungsergebnis auf sehr gut (A) gesetzt. Wenn die durchschnittliche Verzugsmenge 240 µm überschritt und 350 µm oder weniger betrug, wurde das Bewertungsergebnis auf gut gesetzt (B). Wenn die durchschnittliche Verzugsmenge 350 µm überschritt, wurde das Bewertungsergebnis als schlecht eingestuft (C).
  • Der Sollwert des Maximalwertes Womax, der Sollwert des Verhältnisses Womax/Wi, der Mittelwert des Pumpenstroms Ip2, die Standardabweichung des Pumpenstroms Ip2, die Bewertung der Anfangsstabilität, die durchschnittliche Verzugsmenge, die Standardabweichung der Verzugsmenge und die Bewertung der Verzugsmenge nach jedem der ersten bis sechsten Versuchsbeispiele sind in Tabelle 1 dargestellt. 8 ist ein Diagramm, das die Darstellung der Sollwerte des Maximalwertes Womax und der Werte des Pumpenstroms Ip2 nach den ersten bis sechsten Versuchsbeispielen veranschaulicht. 9 ist ein Diagramm, das die Darstellung der Sollwerte des Maximalwertes Womax und der Verzugsmengen nach den ersten bis sechsten Versuchsbeispielen veranschaulicht. In den 8 und 9 stellt die Raute den Mittelwert dar, und die horizontalen Balken über und unter der Raute zeigen die Werte an, die durch den Mittelwert ± σ dargestellt werden. [Tabelle 1]
    Versuchsbeispiel 1 2 3 4 5 6
    Maximalwert Womax [µm] (Sollwert) 0 30 60 100 130 150
    Verhältnis Womax/Wi (Sollwert) 0,00 0,06 0,12 0,20 0,27 0,31
    Mittelwert von Ip2 [µmA] 0,190 0,025 0,026 0,040 0,018 0,020
    Standardabweichung von Ip2 σ [µmA] 0,086 0,036 0,048 0,025 0,032 0,039
    Bewertung der Anfangsstabilität C A A A A A
    Durchschnittliche Verzugsmenge [µm] 107,6 109,3 102,8 134,9 270,3 370,0
    Standardabweichung der Verzugsmenge σ[µm] 17,5 16,3 12,3 20,7 21,8 25,1
    Bewertung der Verzugsmenge A A A A B C
  • Tabelle 1 und 8 zeigten, dass beim Vergleich der zweiten bis sechsten Versuchsbeispiele, bei denen die Sollwerte des Maximalwertes Womax 0 überschritten, mit dem ersten Versuchsbeispiel, bei dem der überlappende Bereich 195 nicht angegeben wurde, d.h. der Sollwert des Maximalwertes Womax 0 war, die Werte des Pumpenstroms Ip2 in allen zweiten bis sechsten Versuchsbeispielen vermindert wurden und die hohe Anfangsstabilität erreicht wurde. Tabelle 1 und 8 zeigten auch, dass die Standardabweichungen des Pumpenstroms Ip2 der zweiten bis sechsten Versuchsbeispiele kleiner waren als die des ersten Versuchsbeispiels. Tabelle 1 und 9 zeigten, dass, da der Sollwert des Maximalwertes Womax kleiner war, die Verzugsmenge tendenziell kleiner war. Tabelle 1 und 9 zeigten auch, dass die Verzugsmengen in den ersten bis fünften Versuchsbeispielen, in denen die Sollwerte des Maximalwertes Womax 130 µm oder kleiner waren, kleiner waren als im sechsten Versuchsbeispiel, in dem der Wert 0,27 überschritt. Die Verzugsmengen in den ersten bis vierten Versuchsbeispielen, bei denen die Sollwerte des Maximalwertes Womax 100 µm oder kleiner waren, waren kleiner als beim fünften Versuchsbeispiel. Diese Ergebnisse zeigen, dass aus der Sicht der Unterdrückung in der Erfassungsgenauigkeit des Sensorelements 101 der Maximalwert Womax vorzugsweise 20 µm oder mehr, und bevorzugter 30 µm oder mehr sein kann. Ebenso kann aus der Sicht der Unterdrückung der Erfassungsgenauigkeit des Sensorelements 101 das Verhältnis Womax/Wi vorzugsweise 0,04 oder größer und bevorzugter 0,06 oder größer sein. Aus der Sicht der Verminderung des Auftretens von Verzug im Sensorelement 101 kann der Maximalwert Womax vorzugsweise 140 µm oder kleiner, bevorzugter 130 µm oder kleiner und noch bevorzugter 120 µm oder kleiner sein. Der Maximalwert Womax kann noch bevorzugter 100 µm oder kleiner, noch bevorzugter 90 µm oder kleiner, auch noch bevorzugter 70 µm oder kleiner und noch bevorzugter 60 µm oder kleiner sein. Aus der Sicht der Verminderung des Auftretens von Verzug im Sensorelement 101 kann das Verhältnis Womax/Wi vorzugsweise 0,29 oder kleiner, vorzugsweise 0,27 oder kleiner und noch bevorzugter 0,24 oder kleiner sein. Das Verhältnis Womax/Wi kann besonders bevorzugt 0,20 oder kleiner, noch bevorzugter 0,18 oder kleiner, noch bevorzugter 0,14 oder kleiner und noch bevorzugter 0,12 µm oder kleiner sein.
  • Beim ersten Versuchsbeispiel wurden die an den Positionen in den in 4 gezeigten Vorrichtungsbereichen p1, p11 und p22 hergestellten mehreren Sensorelemente 101 abgeschnitten und auf Lücken zwischen der Leitungsisolierschicht 92 und der Bondingschicht 94 im Querschnitt und gegebenenfalls den Größen der Lücken überprüft. Die durchschnittliche Breite der Lücken betrug 46,7 µm. Die Breiten der Lücken wurden speziell wie folgt gemessen. Der gerade Abschnitt 193 der Leitungsisolierschicht 192 wurde erstmals im Querschnitt ähnlich dem in 6 dargestellten Querschnitt beobachtet. Unter den im Querschnitt gefundenen Lücken wurde die Gesamtbreite der Lücken auf der linken und rechten Seite (entsprechend der linken und rechten Seite in 6) des geraden Abschnitts 193 gemessen. Dann wurde der Wert der halben Gesamtbreite auf die Breite der Lücken des Sensorelements 101 eingestellt. Für das dritte Versuchsbeispiel wurde die durchschnittliche Breite der Lücken ähnlich berechnet und mit 3,8 µm gefunden. Es wurde somit bestätigt, dass Lücken zwischen der Leitungsisolierschicht 92 und der Bondingschicht 94 im dritten Versuchsbeispiel weniger wahrscheinlich waren als im ersten Versuchsbeispiel. Im dritten Versuchsbeispiel wurden in einigen Sensorelementen 101 im Querschnitt keine Lücken gefunden (d.h. die Breite von Lücken betrug 0 µm). Im ersten Versuchsbeispiel wurden Lücken jedoch in allen Sensorelementen 101 im Querschnitt gefunden.
  • Diese Anmeldung stützt sich auf die am 21. Juli 2016 eingereichte Priorität der vorherigen Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-143044 , die am 21. Juli 2016 eingereicht wurde, und beansprucht deren Priorität und deren gesamter Inhalt wird durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung kann in der verarbeitenden Industrie für Sensorelemente Anwendung finden, die die Konzentration eines bestimmten Gases, wie z.B. NOx, das in einem Messobjektgas enthalten ist, wie z.B. Automobilabgase, erfassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erste Substratschicht
    2
    zweite Substratschicht
    3
    dritte Substratschicht
    4
    erste Festelektrolytschicht
    5
    Abstandshalterschicht
    6
    zweite Festelektrolytschicht
    10
    Gaseinlass
    11
    erste Diffusionssteuerung
    12
    Pufferraum
    13
    zweite Diffusionssteuerung
    20
    erster Innenraum
    21
    Hauptpumpenzelle
    22
    innere Pumpelektrode
    22a
    Deckenelektrodenabschnitt
    22b
    Bodenelektrodenabschnitt
    23
    äußere Pumpelektrode
    24
    variable Stromquelle
    30
    dritte Diffusionssteuerung
    40
    zweiter Innenraum
    41
    Messpumpenzelle
    42
    Referenzelektrode
    43
    Referenzgaseinlassraum
    44
    Messelektrode
    45
    vierte Diffusionssteuerung
    46
    variable Stromquelle
    48
    Atmosphäreneinlassschicht
    50
    Hilfspumpenzelle
    51
    Hilfspumpenelektrode
    51a
    Deckenelektrodenabschnitt
    51b
    Bodenelektrodenabschnitt
    52
    variable Stromquelle
    70
    Heizeinheit
    72
    Heizvorrichtung
    73
    Durchgangsloch
    74
    Heizisolierschicht
    75
    Druckverteilungsloch
    80
    Hauptpumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle
    81
    Hilfspumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle
    82
    Messpumpen steuernde Sauerstoffpartialdruckerfassungssensorzelle
    83
    Sensorzelle
    85
    oberes Anschlusspad
    86
    unteres Anschlusspad
    91
    Messelektrodenleitung
    91a bis 91c
    erster bis dritter gerader Abschnitt
    92
    Leitungsisolierschicht
    93
    gerader Abschnitt
    94
    Bondingschicht
    95
    überlappender Bereich
    95a bis 95d
    erster bis vierter überlappender Bereich
    100
    Gassensor
    101
    Sensorelement
    143
    Raum
    144
    ungebrannte Messelektrode
    145
    ungebrannte vierte Diffusionssteuerung
    151
    ungebrannte Hilfspumpenelektrode
    191
    ungebrannte Messelektrodenleitung
    191a bis 191c
    erster bis dritter gerader Abschnitt
    192
    ungebrannte Leitungsisolierschicht
    193
    gerader Abschnitt
    193a
    untere Isolierschicht
    193b
    obere Isolierschicht
    194
    ungebrannte Bondingschicht
    194a
    untere Bondingschicht
    194b
    obere Bondingschicht
    195
    überlappender Bereich
    195a bis 195d
    erster bis vierter überlappender Bereich
    196
    nicht bildender Bereich
    197
    ungebrannte rückseitige Bondingschicht
    200, 204, 205
    Grünling
    208
    Vorrichtungsbereich
    p1 bis p44
    Vorrichtungsbereich
    691
    Leitung
    692
    Isolierschicht
    694
    Bondingschicht
    701, 702
    Grünling
    791
    ungebrannte Leitung
    792
    ungebrannte Isolierschicht
    794
    ungebrannte Bondingschicht
    797
    ungebrannte rückseitige Bondingschicht
    799
    Lücke
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015180867 [0003]
    • JP 2015227896 [0003]
    • JP 2016143044 [0093]

Claims (7)

  1. Herstellungsverfahren für ein Sensorelement, das die Konzentration eines bestimmten Gases erfasst, das in einem Messobjektgas enthalten ist, umfassend: einen Herstellungsschritt zum Herstellen einer Vielzahl von Grünlingen aus Keramik, die ein sauerstoffionenleitender Festelektrolyt ist, als Hauptbestandteil; einen Fertigungsschritt, der beinhaltet einen Schritt (a) zum Bilden einer ungebrannten Elektrode aus einer leitfähigen Paste auf einem der Vielzahl von Grünlingen, einen Schritt (b) zum Bilden einer ungebrannten Elektrodenleitung und einer ungebrannten Leitungsisolierschicht auf demselben Grünling wie im Schritt (a), wobei die ungebrannte Elektrodenleitung aus einer leitfähigen Paste besteht und mit der ungebrannten Elektrode zu verbinden ist, die ungebrannte Leitungsisolierschicht aus einer Isolierpaste besteht und mindestens einen Teil der ungebrannten Elektrodenleitung umgibt, und einen Schritt (c) zum Bilden einer ungebrannten Bondingschicht aus einer Bondingpaste, um mindestens einen Teil eines Bereichs ohne die ungebrannte Leitungsisolierschicht auf dem dem Schritt (b) unterworfenen Grünling zu füllen und mindestens einen Teil eines Kantenabschnitts der ungebrannten Leitungsisolierschicht zu überlappen; einen Stapelschritt zum Stapeln der Vielzahl von Grünlingen einschließlich des Grünlings, der den Schritten (a) bis (c) unterworfen ist, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden, in dem die ungebrannte Elektrodenleitung zwischen Grünlingen eingefügt ist; einen Schneideschritt zum Ausschneiden eines ungebrannten Sensorelements aus dem mehrschichtigen Körper; und einen Brennschritt des Brennens des ungebrannten Sensorelements, um ein Sensorelement herzustellen, das eine aus der ungebrannten Elektrode gebildete Elektrode, eine aus der ungebrannten Elektrodenleitung gebildete Elektrodenleitung, eine aus der ungebrannten Leitungsisolierschicht gebildete Leitungsisolierschicht und eine aus der ungebrannten Bondingschicht gebildete Bondingschicht beinhaltet.
  2. Herstellungsverfahren für ein Sensorelement nach Anspruch 1, wobei in Schritt (c) die ungebrannte Bondingschicht so gebildet wird, dass ein Maximalwert Womax einer Breite eines überlappenden Bereichs der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht 20 bis 140 µm beträgt.
  3. Herstellungsverfahren für ein Sensorelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei in Schritt (c) die ungebrannte Bondingschicht so gebildet wird, dass ein Verhältnis Womax/Wi eines Maximalwertes Womax [µm] einer Breite eines überlappenden Bereichs der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht einer Breite Wi [µm] der ungebrannten Leitungsisolierschicht in einer Richtung senkrecht zu einer Stromflussrichtung der ungebrannten Elektrodenleitung 0,04 bis 0,29 beträgt.
  4. Herstellungsverfahren für ein Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die in Schritt (b) gebildete ungebrannte Leitungsisolierschicht einen geraden Abschnitt beinhaltet, wobei der gerade Abschnitt so angeordnet ist, dass die ungebrannte Elektrode nicht auf einer Linie liegt, die sich vom geraden Abschnitt in Längsrichtung erstreckt; und in Schritt (c) die ungebrannte Bondingschicht gebildet wird, um zwischen den Kantenabschnitten des geraden Abschnitts entlang der Längsrichtung mindestens einen Kantenabschnitt des geraden Abschnitts, der näher an der ungebrannten Elektrode positioniert ist, zu überlappen.
  5. Herstellungsverfahren für ein Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: in Schritt (a) eine ungebrannte Messelektrode, die nach dem Brennen zu einer Messelektrode geformt wird, als ungebrannte Elektrode gebildet wird; und in Schritt (b) eine ungebrannte Messelektrodenleitung, die mit der ungebrannten Messelektrode verbunden ist und nach dem Brennen zu einer Messelektrodenleitung geformt wird, als ungebrannte Elektrodenleitung gebildet wird.
  6. Herstellungsverfahren für ein Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: in den Schritten (a) bis (c) eine Vielzahl von Mustern von jeder der ungebrannten Elektrode, der ungebrannten Elektrodenleitung, der ungebrannten Leitungsisolierschicht und der ungebrannten Bondingschicht auf dem Grünling gebildet werden, so dass die Muster, wobei jedes Muster einem Sensorelement entspricht, in einer vorbestimmten Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des Sensorelements angeordnet sind; im Schneideschritt eine Vielzahl der ungebrannten Sensorelemente aus dem Mehrschichtkörper ausgeschnitten werden; und im Brennschritt die Vielzahl der ungebrannten Sensorelemente gebrannt wird, um eine Vielzahl der Sensorelemente zu erzeugen.
  7. Herstellungsverfahren für ein Sensorelement nach Anspruch 6, wobei: in Schritt (b) die Vielzahl von Mustern der ungebrannten Leitungsisolierschicht gebildet werden, so dass die Muster, wobei jedes Muster einem Sensorelement entspricht, in der vorbestimmten Richtung bei einer ersten Zwischenraumstrecke angeordnet sind; und in Schritt (c) die Vielzahl von Mustern der ungebrannten Bondingschicht gebildet werden, so dass die Muster, wobei jedes Muster einem Sensorelement entspricht, in der vorbestimmten Richtung in einer zweiten Zwischenraumstrecke angeordnet sind, wobei die zweite Zwischenraumstrecke kleiner als die erste Zwischenraumstrecke ist.
DE112017003656.9T 2016-07-21 2017-07-20 Herstellungsverfahren für Sensorelement Pending DE112017003656T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016143044 2016-07-21
JP2016-143044 2016-07-21
PCT/JP2017/026341 WO2018016604A1 (ja) 2016-07-21 2017-07-20 センサ素子の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112017003656T5 true DE112017003656T5 (de) 2019-04-04

Family

ID=60993086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017003656.9T Pending DE112017003656T5 (de) 2016-07-21 2017-07-20 Herstellungsverfahren für Sensorelement

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11067533B2 (de)
JP (1) JP6781258B2 (de)
CN (1) CN109477812B (de)
DE (1) DE112017003656T5 (de)
WO (1) WO2018016604A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6934511B2 (ja) 2017-06-16 2021-09-15 日本碍子株式会社 センサ素子及びガスセンサ
US11940405B2 (en) * 2019-09-18 2024-03-26 Niterra Co., Ltd. Sensor element, gas sensor, and method for manufacturing sensor element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015180867A (ja) 2014-03-07 2015-10-15 日本碍子株式会社 センサ素子の製造方法
JP2015227896A (ja) 2013-01-08 2015-12-17 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ素子及びガスセンサ
JP2016143044A (ja) 2015-02-05 2016-08-08 大日本印刷株式会社 太陽電池付き表示体

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3758442B2 (ja) * 1999-02-23 2006-03-22 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサの製造方法
JP2002228626A (ja) * 2000-11-30 2002-08-14 Denso Corp ガスセンサ素子
DE10157733B4 (de) 2001-11-24 2004-02-26 Robert Bosch Gmbh Sensor zur Bestimmung der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch
KR100489820B1 (ko) * 2002-11-19 2005-05-16 삼성전기주식회사 세라믹 다층기판 및 그 제조방법
JP2005051013A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Matsushita Electric Works Ltd 半導体基板及びその製造方法
JP4342273B2 (ja) * 2003-10-31 2009-10-14 京セラ株式会社 積層焼結体、セラミックヒータ、ガスセンサ素子、積層焼結体の製造方法およびガスセンサ素子の製造方法。
JP4165652B2 (ja) * 2004-07-26 2008-10-15 日本碍子株式会社 ガスセンサ
US7951277B2 (en) * 2005-02-08 2011-05-31 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor and method for manufacturing the same
JP2007243040A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Tdk Corp 積層セラミック電子部品
CN101341808B (zh) * 2006-05-29 2010-06-23 株式会社村田制作所 陶瓷多层基板的制造方法
US7819996B2 (en) * 2006-10-27 2010-10-26 Nippon Soken, Inc. Method of manufacturing ceramic sheet and method of manufacturing gas sensing element
JP5119131B2 (ja) * 2008-02-22 2013-01-16 日本特殊陶業株式会社 アンモニアガスセンサ
JP5935548B2 (ja) * 2012-07-03 2016-06-15 株式会社デンソー アルミナ／ジルコニア積層焼結体とその製造方法、並びに、アルミナ／ジルコニア積層焼結体を含むガスセンサ素子
US9551684B2 (en) 2013-01-08 2017-01-24 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor element and gas sensor
JP6059110B2 (ja) * 2013-08-09 2017-01-11 日本特殊陶業株式会社 センサ素子およびセンサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015227896A (ja) 2013-01-08 2015-12-17 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ素子及びガスセンサ
JP2015180867A (ja) 2014-03-07 2015-10-15 日本碍子株式会社 センサ素子の製造方法
JP2016143044A (ja) 2015-02-05 2016-08-08 大日本印刷株式会社 太陽電池付き表示体

Also Published As

Publication number Publication date
CN109477812B (zh) 2021-03-16
JPWO2018016604A1 (ja) 2019-05-09
US11067533B2 (en) 2021-07-20
JP6781258B2 (ja) 2020-11-04
CN109477812A (zh) 2019-03-15
US20190154629A1 (en) 2019-05-23
WO2018016604A1 (ja) 2018-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012202944B4 (de) Gassensorelement und Gassensor
DE102019001790A1 (de) Gassensor
DE102019005990A1 (de) Sensorelement
DE102018002573A1 (de) Sensorelement und gassensor
DE102018002575A1 (de) Sensorelement und gassensor
DE102018002576A1 (de) Gassensor
DE102006014892A1 (de) Gassensorelement, Verfahren zu seiner Herstellung, und Gassensor
DE112017004028T5 (de) Gassensor
DE102019001774A1 (de) Gassensor
DE102019005165A1 (de) Gassensor
DE102016220353A1 (de) Gassensor
DE102019001576A1 (de) Gassensor
DE102019005350A1 (de) Sensorelement
DE102019008512A1 (de) Gassensor
DE112018000051B4 (de) Sensorelement und Gassensor
DE112019004990T5 (de) Sensorelement
DE112017003656T5 (de) Herstellungsverfahren für Sensorelement
DE102019008829A1 (de) Sensor Element
DE102019001574A1 (de) Gassensor
DE102019001772A1 (de) Gassensor
DE112016005834T5 (de) Elektrode für sensorelement und sensorelement
DE102021001431A1 (de) Sensorelement und Gassensor
DE102016215507B4 (de) Keramisches heizelement, sensorelement und gassensor
DE112019006922T5 (de) Sensorelement und Gassensor
DE102022003032A1 (de) Sensorelement und gassensor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01N0027416000

Ipc: G01N0027407000

R016 Response to examination communication