JP2011145285A - ガスセンサ用のセンサ素子の製造方法、電気的特性検査方法、および前処理方法 - Google Patents
ガスセンサ用のセンサ素子の製造方法、電気的特性検査方法、および前処理方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】電気化学的ポンプセルと電気化学的センサセルとを備える、ガスセンサ用のセンサ素子の製造方法が、酸素イオン伝導性固体電解質であるセラミックスを主成分とするグリーンシートに導電性ペーストからなる配線パターンを印刷形成する印刷工程と、印刷工程を経た複数のグリーンシートを積層し一体化する積層工程と、積層工程によって得られた積層体から複数の素子体を切り出す切断工程と、切断工程によって切り出された素子体を焼成する焼成工程と、焼成工程を経た素子体を還元雰囲気で加熱するエージング工程と、エージング工程を経た素子体を検査用のガス雰囲気下で所定時間駆動させる前処理工程と、前処理工程を経た素子体の電気的特性を検査する検査工程と、を含むようにする。
【選択図】図5
Description
図1は、NOxセンサ100が備えるセンサ素子101の構造を模式的に示す断面図である。図1に示すセンサ素子101は、酸素イオン伝導性固体電解質であるジルコニアを主成分とするセラミックスを構造材料として構成されてなる。
次に、上述のような構造を有するセンサ素子101を製造するプロセスについて説明する。概略的にいえば、本実施の形態においては、ジルコニアなどの酸素イオン伝導性固体電解質をセラミックス成分として含む複数枚のグリーンシートに所定のパターンを形成した上でそれらの積層体を形成し、該積層体を切断・焼成することによってセンサ素子101を作製する。
次に、上述したセンサ素子101の製造プロセスに含まれる検査工程のうち、素子特性検査について説明する。素子特性検査は、エージング処理後の素子体をセンサ素子101としてNOxセンサ100の本体部に組み込むに先立ち、各ポンプセルや各センサセルがあらかじめ規格として定められた範囲内の特性を有することを確認するために行う、電気的特性の検査である。なお、以降においては、説明の簡単のため、エージング処理後の素子体を検査における合否に関わらず単にセンサ素子101と表記する。
2 第2基板層
3 第3基板層
4 第1固体電解質層
5 スペーサ層
6 第2固体電解質層
10 ガス導入口
11 第1拡散律速部
12 緩衝空間
13 第2拡散律速部
20 第1内部空所
22 内側ポンプ電極
23 外側ポンプ電極
24 可変電源
30 第3拡散律速部
40 第2内部空所
42 基準電極
43 基準ガス導入空間
44 測定電極
45 電極保護層
46 可変電源
48 大気導入層
51 補助ポンプ電極
52 可変電源
100 NOxセンサ
101 センサ素子
102 混合ガス供給装置
103 測定チャンバ
104 プローブ
105 測定装置
1000 検査装置
Claims (6)
- 電気化学的ポンプセルと電気化学的センサセルとを備える、ガスセンサ用のセンサ素子の製造方法であって、
酸素イオン伝導性固体電解質であるセラミックスを主成分とするグリーンシートに導電性ペーストからなる配線パターンを印刷形成する印刷工程と、
前記印刷工程を経た複数のグリーンシートを積層し一体化する積層工程と、
前記積層工程によって得られた積層体から複数の素子体を切り出す切断工程と、
前記切断工程によって切り出された素子体を焼成する焼成工程と、
前記焼成工程を経た素子体を還元雰囲気で加熱するエージング工程と、
前記エージング工程を経た素子体を検査用のガス雰囲気下で所定時間駆動させる前処理工程と、
前記前処理工程を経た素子体の電気的特性を検査する検査工程と、
を含むことを特徴とするガスセンサ用のセンサ素子の製造方法。 - 請求項1に記載のガスセンサ用のセンサ素子の製造方法であって、
前記前処理工程と、前記検査工程との間に、
前記前処理工程を経た素子体を大気中で放置する放置工程、
をさらに含むことを特徴とするガスセンサ用のセンサ素子の製造方法。 - 電気化学的ポンプセルと電気化学的センサセルとを備える、ガスセンサ用のセンサ素子の電気的特性を検査する方法であって、
センサ素子を検査用のガス雰囲気下で所定時間駆動させた後に電気的特性を検査することを特徴とするガスセンサ用のセンサ素子の電気的特性検査方法。 - 請求項3に記載のガスセンサ用のセンサ素子の電気的特性検査方法であって、
前記センサ素子を検査用のガス雰囲気下で所定時間駆動させた後であって、前記電気的特性を検査する前に、前記センサ素子を大気中で放置する、
ことを特徴とするガスセンサ用のセンサ素子の電気的特性検査方法。 - 電気化学的ポンプセルと電気化学的センサセルとを備える、ガスセンサ用のセンサ素子の、電気的特性の検査に先立って行う前処理方法であって、
センサ素子を検査用のガス雰囲気下で所定時間駆動させることを特徴とするガスセンサ用のセンサ素子の前処理方法。 - 請求項5に記載のガスセンサ用のセンサ素子の前処理方法であって、
前記センサ素子を検査用のガス雰囲気下で所定時間駆動させた後に、前記センサ素子を大気中で放置する、
ことを特徴とするガスセンサ用のセンサ素子の前処理方法。
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