JP2020153879A - センサ構造体の検査方法 - Google Patents

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敬正 大澤
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英成 松本
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Masayuki Motomura
雅幸 本村
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Abstract

【課題】簡易に、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを検査できる、センサ構造体の検査方法を提供する。【解決手段】第１導体層６４Ｌ１に導通する第１パッド６４Ｐ１と導電性シール体３７との間の絶縁抵抗値を測定する測定工程Ｓ１と、測定工程Ｓ１において測定された絶縁抵抗値を、予め設定した閾値と比較して、絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していると判定する判定工程Ｓ２とを備える。第１導体層６４Ｌ１は、軸線方向ＧＨについて、被シール部６０Ｃの基端６０ＣＫよりも基端側ＧＫの位置から被シール部６０Ｃの先端６０ＣＳよりも先端側ＧＳの位置にまで延びる形状を有する。センサ素子６０の外面を通じた第１パッド６４Ｐ１と導電性シール体３７との間の沿面距離は、センサ素子６０の厚みよりも大きくされている。【選択図】図９

Description

本発明は、センサ構造体の検査方法に関する。
特許文献１には、センサ構造体の検査方法が開示されている。具体的には、軸線方向に延びる固体電解質層を有するセルを少なくとも１つ以上含むセンサ素子と、このセンサ素子の径方向周囲を取り囲む筒状金属体と、この筒状金属体の内面とセンサ素子の外面とのそれぞれに接してこれらをシールする固定部材とを備えるセンサ構造体について、不良を検知する方法が開示されている。このセンサ構造体のセルには、固定部材によって取り囲まれている位置を跨ぐように、固体電解質層上に一対の導体が形成されている。
特開２０１０−１８５８７１号公報
特許文献１では、センサ構造体の筒状金属体を加熱し、筒状金属体と固定部材との間の熱膨張率差、及び、筒状金属体とセンサ素子との間の熱膨張率差に基づく寸法差を生じさせ、これらの寸法差を生じさせた状態のもと、一対の導体間の断線の有無を検知する。特許文献１には、このようにすることで、センサ素子の折れ等により固体電解質層上に形成された導体が断線しているにも関わらず、固定部材がセンサ素子の外面に密着して当該センサ素子を取り囲む固定部材の存在によって断線している導体間の接触を維持させている場合にも、導体の断線の有無を確実に検出することができる。
つまり、特許文献１の検査方法では、筒状金属体を加熱して上記寸法差を強制的に生じさせることで、固定部材によるセンサ素子の接触性（固定力）を弱くさせ、素子折れ等の破損が生じている場合に、断線した導体間に強制的に隙間ないし位置ズレを生じさせるようにしている。
ところで、本願発明者は、絶縁性セラミックからなるセラミック基体、及び、このセラミック基体の内部に埋設されている第１導体層、を有し、軸線方向に延びる板状のセンサ素子と、軸線方向に延びる筒状をなし、センサ素子の周囲を包囲する包囲部材であって、第１導体層とは電気的に絶縁された包囲部材と、導電性ガラスからなり、包囲部材に導通すると共に、センサ素子の被シール部の外面に密着して被シール部を封止する導電性シール体と、を備えるセンサ構造体を用いた、微粒子センサの開発を行っている。なお、第１導体層（例えば、ヒータ配線層）は、軸線方向について、被シール部の基端よりも基端側の位置から被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有する。
このようなセンサ構造体では、センサ素子が被シール部の位置で破断することがあった。具体的には、導電性シール体は、例えば、センサ素子の被シール部の周囲に導電性ガラス粉末を配置した後、この導電性ガラス粉末を軟化（または溶融）させた後、これを冷却させることによって形成される。ところが、導電性ガラスの冷却時に、センサ素子の被シール部に応力が発生し、これによってセンサ素子が被シール部の位置で破断することがあった。このセンサ構造体では、センサ素子が被シール部の位置で破断した場合には、第１導体層も断線することになるが、センサ素子の外面に密着している導電性シール体の存在によって、第１導体層の断線箇所の接触導通が維持されることがある。このようなセンサ構造体について、簡易に、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを検査できる方法が求められていた。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、簡易に、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを検査できる、センサ構造体の検査方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、絶縁性セラミックからなるセラミック基体、及び、前記セラミック基体の内部に埋設されている第１導体層、を有し、軸線方向に延びる板状のセンサ素子と、前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記センサ素子の周囲を包囲する包囲部材であって、前記第１導体層とは電気的に絶縁された包囲部材と、導電性ガラスからなり、前記包囲部材に導通すると共に、前記センサ素子の被シール部の外面に密着して前記被シール部を封止する導電性シール体と、を備え、前記センサ素子は、前記第１導体層に導通すると共に当該センサ素子のうち前記被シール部とは異なる部位の外面に露出する第１パッドを有し、前記第１導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の基端よりも基端側の位置から前記被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有し、前記センサ素子の外面を通じた前記第１パッドと前記導電性シール体との間の沿面距離は、前記センサ素子の厚みよりも大きくされているセンサ構造体の検査方法であって、前記第１パッドと前記導電性シール体との間の絶縁抵抗値を測定する測定工程と、前記測定工程において測定された前記絶縁抵抗値を、予め設定した閾値と比較して、前記絶縁抵抗値が前記閾値よりも小さい場合は、前記センサ素子が前記被シール部の位置で破断していると判定する判定工程と、を備えるセンサ構造体の検査方法である。
上述の検査方法では、測定工程において、第１パッドと導電性シール体との間の絶縁抵抗値を測定する。次いで、判定工程において、測定工程において測定された絶縁抵抗値を、予め設定した閾値と比較して、絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合は、センサ素子が被シール部の位置で破断していると判定する。一方、測定工程において測定された絶縁抵抗値が閾値以上である場合は、センサ素子が被シール部の位置で破断していないと判定する。このように、上述の検査方法によれば、簡易な方法によって、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを検査することができる。
なお、閾値は、センサ素子が破断していない場合における第１パッドと導電性シール体との間の絶縁抵抗値Ｒ１よりも小さい値で、且つ、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合における第１パッドと導電性シール体との間の絶縁抵抗値Ｒ２よりも大きな値に設定される。センサ素子が破断していない場合における第１パッドと導電性シール体との間の絶縁抵抗値Ｒ１、及び、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合における第１パッドと導電性シール体との間の絶縁抵抗値Ｒ２は、予め試験を行って求めることができる。
ここで、上述の検査方法について詳細に説明する。検査対象であるセンサ構造体では、センサ素子の外面を通じた第１パッドと導電性シール体との間の沿面距離は、センサ素子の厚みよりも大きくされている。また、第１パッドは、第１導体層に導通すると共にセンサ素子のうち被シール部とは異なる部位の外面に露出している。さらに、第１導体層は、軸線方向（センサ素子の長さ方向に一致する方向）について、被シール部の基端よりも基端側の位置から被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、第１導体層は、被シール部を軸線方向に貫く形状を有している。
従って、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合は、その破断面に第１導体層の断面が露出することになるので、測定工程では、当該破断面を通じた導電性シール体と第１導体層との間の絶縁抵抗値Ｒ２が測定されることになる。一方、センサ素子が被シール部の位置で破断していない場合は、測定工程において、センサ素子の外面を通じた第１パッドと導電性シール体との間の絶縁抵抗値Ｒ１が測定されることになる。「破断面を通じた導電性シール体と第１導体層との間の沿面距離」は、「センサ素子の外面を通じた第１パッドと導電性シール体との間の沿面距離」よりも短いので、Ｒ２＜Ｒ１となる。
従って、Ｒ２＜閾値＜Ｒ１の関係を満たすように閾値を設定しておき、判定工程において、測定工程で測定された絶縁抵抗値を当該閾値と比較することで、適切に、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを判定することができる。具体的には、測定工程において測定された絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合は、センサ素子が被シール部の位置で破断していると判定することができる。一方、測定工程において測定された絶縁抵抗値が閾値以上である場合は、センサ素子が被シール部の位置で破断していないと判定することができる。
また、導電性シール体をなす導電性ガラスとしては、例えば、絶縁性ガラス中に、金属粒子などの導電性粒子を分散させたものが挙げられる。このような導電性ガラスからなる導電性シール体の形成に当たっては、絶縁性ガラス粉末と導電性粉末とを含む導電性ガラス粉末を、絶縁性ガラス粉末の軟化点以上に昇温させ、絶縁性ガラス粉末を軟化または溶融させた後、これを冷却させることによって形成する手法が挙げられる。導電性ガラスに用いる導電性粉末としては、例えば、銅粉末、真鍮粉末、ニッケル粉末などの金属粉末や、黒鉛粉末、カーボンブラックなどの非金属の導電性粉末が挙げられる。絶縁性ガラスとしては、ホウケイ酸カルシウムガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスなどが挙げられる。また、導電性ガラス粉末として、ガラス粉末に金属皮膜をメッキ等によって形成した金属皮膜付きガラス粉末を用いることもできる。
さらに、前記のセンサ構造体の検査方法であって、前記センサ素子は、前記セラミック基体の内部に埋設されると共に前記導電性シール体に導通する第２導体層、を有し、前記第２導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の前記基端よりも前記基端側の位置から前記被シール部の前記先端よりも前記先端側の位置にまで延びる形状を有し、前記第１導体層と前記第２導体層とは、前記被シール部の内側において、前記センサ素子の厚み方向について、前記セラミック基体の一部であるセラミック層を間に挟んで離間しているセンサ構造体の検査方法とすると良い。
上述の検査方法では、第２導体層を有するセンサ素子を備えるセンサ構造体について、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを検査する。第２導体層は、軸線方向（センサ素子の長さ方向に一致する方向）について、被シール部の基端よりも基端側の位置から被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、第２導体層は、被シール部を軸線方向に貫く形状を有している。そして、第１導体層と第２導体層とは、被シール部の内側において、センサ素子の厚み方向について、セラミック基体の一部であるセラミック層を間に挟んで離間している。従って、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合は、その破断面に第１導体層の断面と第２導体層の断面が露出することになる。このため、測定工程では、当該破断面を通じた導電性シール体と第１導体層との間の沿面経路、及び、破断面を通じた第２導体層と第１導体層との間の沿面経路のうち、沿面経路の短い方（すなわち、絶縁抵抗値が小さい方）の絶縁抵抗値が測定されることになる。
本発明の他の態様は、絶縁性セラミックからなるセラミック基体、及び、前記セラミック基体の内部に埋設されている第１導体層、を有し、軸線方向に延びる板状のセンサ素子と、前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記センサ素子の周囲を包囲する包囲部材であって、前記第１導体層とは電気的に絶縁された包囲部材と、導電性ガラスからなり、前記包囲部材に導通すると共に、前記センサ素子の被シール部の外面に密着して前記被シール部を封止する導電性シール体と、を備え、前記センサ素子は、前記第１導体層に導通すると共に当該センサ素子のうち前記被シール部とは異なる部位の外面に露出する第１パッドを有し、前記第１導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の基端よりも基端側の位置から前記被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有し、前記センサ素子の外面を通じた前記第１パッドと前記導電性シール体との間の沿面距離は、前記センサ素子の厚みよりも大きくされているセンサ構造体の検査方法であって、前記第１パッドと前記導電性シール体との間に予め設定した設定電圧値の電圧を印加して、両者の間において絶縁破壊が生じたか否かを確認する電圧印加工程と、前記電圧印加工程において絶縁破壊が生じたことが確認された場合は、前記センサ素子が前記被シール部の位置で破断していると判定する判定工程と、を備えるセンサ構造体の検査方法である。
上述の検査方法では、電圧印加工程において、第１パッドと導電性シール体との間に予め設定した設定電圧値の電圧を印加して、両者の間において絶縁破壊が生じたか否かを確認する。次いで、判定工程において、電圧印加工程において絶縁破壊が生じたことが確認された場合は、センサ素子が被シール部の位置で破断していると判定する。上述の検査方法によれば、このような簡易な方法によって、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを検査することができる。
なお、電圧印加工程における設定電圧値は、「センサ素子が被シール部の位置で破断していない場合には、第１パッド及びこれに導通する第１導体層と導電性シール体及びこれに導通する部位との間において絶縁破壊が発生することはないが、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合には、第１パッド及びこれに導通する第１導体層と導電性シール体及びこれに導通する部位との間において絶縁破壊が発生する」値に設定される。
すなわち、電圧印加工程における設定電圧値は、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合における第１パッドと導電性シール体との間の絶縁破壊電圧値である第１絶縁破壊電圧値Ｖ１より大きく、且つ、センサ素子が被シール部の位置で破断していない場合における第１パッドと導電性シール体との間の絶縁破壊電圧値である第２絶縁破壊電圧値Ｖ２よりも小さい値に設定される。
なお、前述したように、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合は、センサ素子が被シール部の位置で破断していない場合と比べて、第１パッドと導電性シール体との間の沿面距離が短くなる。従って、第１絶縁破壊電圧値Ｖ１＜第２絶縁破壊電圧値Ｖ２となる。第１絶縁破壊電圧値Ｖ１及び第２絶縁破壊電圧値Ｖ２は、公知の絶縁破壊試験によって求めることができる。
さらに、前記のセンサ構造体の検査方法であって、前記センサ素子は、前記セラミック基体の内部に埋設されると共に前記導電性シール体に導通する第２導体層、を有し、前記第２導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の前記基端よりも前記基端側の位置から前記被シール部の前記先端よりも前記先端側の位置にまで延びる形状を有し、前記第１導体層と前記第２導体層とは、前記被シール部の内側において、前記センサ素子の厚み方向について、前記セラミック基体の一部であるセラミック層を間に挟んで離間しているセンサ構造体の検査方法とすると良い。
上述の検査方法では、第２導体層を有するセンサ素子を備えるセンサ構造体について、センサ素子が被シール部の位置で破断しているか否かを検査する。第２導体層は、軸線方向（センサ素子の長さ方向に一致する方向）について、被シール部の基端よりも基端側の位置から被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、第２導体層は、被シール部を軸線方向に貫く形状を有している。そして、第１導体層と第２導体層とは、被シール部の内側において、センサ素子の厚み方向について、セラミック基体の一部であるセラミック層を間に挟んで離間している。従って、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合は、その破断面に第１導体層の断面と第２導体層の断面が露出することになる。このため、センサ素子が被シール部の位置で破断している場合の前記絶縁破壊（第１パッドと導電性シール体との間の絶縁破壊）は、破断面を通じた第１導体層と導電性シール体との間の沿面距離、及び、破断面を通じた第１導体層と第２導体層との間の沿面距離のうち、沿面距離が短い方の間で発生することになる。
微粒子センサの縦断面図である。 微粒子センサのセパレータ内におけるセンサ素子の接続を拡大して示す縦断面図である。 微粒子センサの他の縦断面図である。 微粒子センサの分解斜視図である。 センサ素子の斜視図である。 センサ素子の分解斜視図である。 微粒子センサの説明図である。 実施形態にかかる微粒子センサの製造方法を説明する図である。 実施形態及び変形形態にかかるセンサ構造体の検査方法を説明する図である。 実施形態にかかるセンサ構造体の検査方法の流れを示すフローチャートである。 変形形態にかかるセンサ構造体の検査方法の流れを示すフローチャートである。 絶縁抵抗値測定試験の結果を示す図である。
（実施形態）
本発明の実施形態にかかるセンサ構造体の検査方法について説明をする前に、センサ構造体を用いた微粒子センサ１０について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書においては、図１等に示すように、微粒子センサ１０の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＧＨ（軸線ＡＸが延びる方向、図１において上下方向）のうち、プロテクタ３１が配置された側（図１において下方）を先端側ＧＳ、これと反対側（図１において上方）を基端側ＧＫとする。また、軸線ＡＸに対し径方向の外方向（図１において左右外向き）を径方向外側ＤＯ、内方向（図１において左右内向き）を径方向内側ＤＩとする。
微粒子センサ１０は、図１〜図３に示すように、軸線方向ＧＨに延びる直棒状の形態をなしている。この微粒子センサ１０は、後述するように、プロテクタ３１と自身の素子先端部６０Ｓにおいて突出する針状電極部６２Ｄとの間の気中放電（具体的には、コロナ放電）により、イオンＣＰを生成するセンサ素子６０を備える。微粒子センサ１０は、このほか、センサ素子６０と電気的絶縁を確保し、センサ素子６０を保持しつつ、センサグランド電位ＳＧＮＤとされた導体で取り囲んでファラデーケージをなすセンサグランド部材３０を備える。さらにその外側には、センサグランド部材３０と電気的絶縁を確保しつつ、これらを囲んで保持し、且つ、排気管ＥＰに取り付けられて、センサグランド電位ＳＧＮＤとは異なるシャーシグランド電位ＣＧＮＤとされるシャーシグランド部材２０を備える（図７参照）。
なお、センサグランド部材３０には、後述する、プロテクタ３１、導電性シール体３７、第２内筒３８、及び、第１内筒３９が含まれる。また、シャーシグランド部材２０には、後述する、取付金具２１、外筒２２、編組チューブ２３、及び、編組保持金具２４が含まれる。
具体的には、微粒子センサ１０は、自身の先端側ＧＳに、筒状の取付金具２１を備える。この取付金具２１は、径方向外側に膨出して外形六角形状をなす工具係合部２１Ｈを有する。また工具係合部２１Ｈよりも先端側ＧＳには、後述するプロテクタ３１（ガス取入排出管）の外周を取り囲む筒状壁部２１Ｗを有している。この筒状壁部２１Ｗの外周には、微粒子センサ１０を排気管ＥＰに固定するための雄ネジ部２１Ｎが形成されている。従って、微粒子センサ１０は、取付金具２１の雄ネジ部２１Ｎを用いて、排気管ＥＰに別途設置された金属製の取付用ボス（図示しない）を介して、排気管ＥＰに固定される。このため、取付金具２１は、排気管ＥＰと同じシャーシグランド電位ＣＧＮＤとされる。
また、取付金具２１の基端側ＧＫには、金属製で筒状の外筒２２が固設されている。具体的には、取付金具２１の基端部２１Ｋに、外筒２２の先端部２２Ｓが外嵌されレーザ溶接されて、取付金具２１と外筒２２とが一体とされている。
外筒２２の基端側ＧＫの基端部２２Ｋは、先端部２２Ｓよりも縮径した形態とされ、絶縁ゴム製のグロメット４６が嵌め込まれ、金属線で構成された編組チューブ２３を介して筒状の編組保持金具２４が被せられ、加締められて、グロメット４６、編組チューブ２３、及び編組保持金具２４が、外筒２２の基端部２２Ｋに保持されている。
このため、排気管ＥＰに微粒子センサ１０の取付金具２１を取り付けることで、取付金具２１、及びこれに導通する外筒２２、編組チューブ２３、編組保持金具２４が、シャーシグランド電位ＣＧＮＤとされる。
なお、グロメット４６には、放電電位ケーブル８２、素子ヒータリード線８４，８６及びスペーサヒータリード線９２，９４が挿通されている。
加えて、取付金具２１の径方向内側ＤＩには、絶縁性セラミックからなる絶縁ホルダ４２、滑石圧粉体４３、絶縁性セラミックからなる絶縁スリーブ４４、線パッキン４５を介して、絶縁性セラミックからなる円筒状の絶縁スペーサ４１が保持されている。なお、絶縁ホルダ４２、滑石圧粉体４３、絶縁スリーブ４４、線パッキン４５は、取付金具２１の基端２１ＫＫを径方向内側ＤＩに加締め屈曲させて、軸線方向ＧＨに圧縮されている。
また、外筒２２の径方向内側ＤＩには、絶縁スペーサ４１のほか、センサ素子６０のうち基端側ＧＫの素子基端側部６０Ｋを包囲する円筒状の第１内筒３９及び第２内筒３８が配置されている。
なお、詳述しないが、この絶縁スペーサ４１は、外周面上にスペーサヒータ層４１ＨＴが形成されたヒータ付き絶縁スペーサであり、通電により、絶縁スペーサ４１の先端部４１Ｓを昇温可能となっている。
絶縁スペーサ４１内には、プロテクタ３１、導電性シール体３７、第２内筒３８、素子ホルダ７１等を介して、センサ素子６０が保持されている。
これらのうち、センサ素子６０は、絶縁セラミックからなるセラミック基体６０Ｅと、このセラミック基体６０Ｅの内部に配置された放電電極体６２とを有し、軸線方向ＧＨに延びる矩形平板状の多層配線基板である（図５及び図６参照）。放電電極体６２は、センサグランド電位ＳＧＮＤ及びシャーシグランド電位ＣＧＮＤとは異なる放電電位ＤＶとされる（図７参照）。このセンサ素子６０は、先端側ＧＳに位置し、プロテクタ３１内に配置され、放電電極体６２（具体的にはその針状電極部６２Ｄ）とプロテクタ３１との間の放電により、イオンＣＰを生成し、被測定ガスＳＧ中の微粒子Ｓを帯電させる素子先端部６０Ｓを有している。加えて、素子先端部６０Ｓの基端側ＧＫに、被シール部６０Ｃを有している（図１、図３、図５、及び図６参照）。
一方、プロテクタ３１は、センサ素子６０の素子先端部６０Ｓを水滴や異物から保護するほか、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧの一部である被測定ガスＳＧをセンサ素子６０の素子先端部６０Ｓの周囲に導く役割を有している（図７参照）。このプロテクタ３１は、金属からなる筒状で、微粒子センサ１０の先端側ＧＳに配置され、被測定ガスＳＧをガス取入口３２Ｉから自身の内部空間Ｋに取り入れた後にガス排出口３２Ｏから排出する。なお、プロテクタ３１の先端側ＧＳの部位は、先端側ＧＳに向かうにしたがって縮径するテーパ形状のテーパ部３２ｃとなっている（図７参照）。
また、第１内筒３９及び第２内筒３８は、第１内筒３９のケーブル接続部３９Ｃが外側導体８２Ｄに接続することによってセンサグランド電位ＳＧＮＤとされており、センサ素子６０の素子基端側部６０Ｋを包囲している（図２参照）。
さらに、導電性シール体３７は、導電性ガラスからなり、第２内筒３８（包囲部材）とプロテクタ３１とに接触して導通し、かつ、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに密着してセンサ素子６０を気密に封止している（図１及び図３参照）。
このように、この微粒子センサ１０では、導電性ガラスからなる導電性シール体３７が、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄを囲んで気密に密着している。このため、センサ素子６０は、この被シール部６０Ｃにおいて、導電性シール体３７に気密に保持される。
しかも、この導電性シール体３７は、導電性ガラスからなり、第１内筒３９を介してセンサグランド電位ＳＧＮＤとされた第２内筒３８とプロテクタ３１との間を導通している。このため、プロテクタ３１をセンサグランド電位ＳＧＮＤとするべく、第１内筒３９あるいは第２内筒３８とプロテクタ３１との間を導通する主体金具などの金属ブロック状の部材を要さず、簡単な構成でありながら、内部にセンサ素子６０を気密に保持した微粒子センサ１０とすることができる。
次いで、絶縁スペーサ４１と導電性シール体３７との関係について説明する。導電性ガラスからなる導電性シール体３７は、絶縁スペーサ４１の円筒状の内周面４１Ｉに気密に密着している。そして、この導電性シール体３７を介して、第２内筒３８のうち先端側の先端側部３８Ｓが、また、プロテクタ３１のうち、基端側ＧＫに位置する管基端側部３１Ｋが、絶縁スペーサ４１に固定されている（図１及び図３参照）。
このように、この微粒子センサ１０では、絶縁スペーサ４１の内周面４１Ｉと導電性シール体３７との間も気密に密着しており、センサ素子６０と導電性シール体３７とのシールと相俟って、絶縁スペーサ４１の内側で、導電性シール体３７により、基端側ＧＫと先端側ＧＳとの間を気密にシールすることができる。
しかも、導電性シール体３７によって、第２内筒３８の先端側部３８Ｓ及びプロテクタ３１の管基端側部３１Ｋを絶縁スペーサ４１に固定した簡単な構成の微粒子センサ１０とすることができる。
さらに、絶縁スペーサ４１、プロテクタ３１及び導電性シール体３７について説明する。絶縁スペーサ４１は、径方向内側ＤＩに張り出した段状のスペーサ段部４１Ｄを有している。一方、概略円筒状のプロテクタ３１のうち、基端側ＧＫに位置する管基端側部３１Ｋは、基端側ＧＫよりも先端側ＧＳが縮径した段状の管段部３１ＫＤを有するほか、この管段部３１ＫＤよりも基端側ＧＫに位置し、基端側ＧＫの基端縁３１ＫＦを含む管基端部３１ＫＫを有している。そして、このプロテクタ３１の管段部３１ＫＤは、絶縁スペーサ４１のスペーサ段部４１Ｄに、基端側ＧＫから先端側ＧＳに向けて係止されている。即ち、プロテクタ３１は、絶縁スペーサ４１に固定されている（図１及び図３参照）。
しかも、導電性シール体３７は、プロテクタ３１の管基端側部３１Ｋのうち管基端部３１ＫＫに、基端側ＧＫ、径方向内側ＤＩ及び径方向外側ＤＯから密着して、プロテクタ３１に導通している（図１及び図３参照）。このように、この微粒子センサ１０では、導電性シール体３７が、プロテクタ３１の管基端部３１ＫＫに接触しているので、導電性シール体３７を介して、確実に、プロテクタ３１をセンサグランド電位ＳＧＮＤとすることができる。
また、矩形板状のセンサ素子６０は、絶縁セラミックからなる素子ホルダ７１に保持されている。この素子ホルダ７１は、その外周面７１Ｒに、基端側ＧＫよりも先端側ＧＳが縮径した段状のホルダ段部７１Ｄを有しているほか、センサ素子６０を挿通する挿通孔７１Ｈを有している（図１参照）。この挿通孔７１Ｈには、センサ素子６０のうち、素子ホルダ７１よりも先端側ＧＳでプロテクタ３１内に突出配置される素子先端部６０Ｓと導電性シール体３７に気密に密着して取り囲まれた被シール部６０Ｃとの間に位置する、素子挿通部６０Ｐが挿通されている。センサ素子６０の素子挿通部６０Ｐは、挿通孔７１Ｈに充填した滑石圧粉体７２によって素子ホルダ７１に保持されている。なお、素子ホルダ７１のうちホルダ段部７１Ｄは、基端側ＧＫから先端側ＧＳに向けて、プロテクタ３１の管段部３１ＫＤに係止されている。しかも、この素子ホルダ７１は、導電性シール体３７に先端側ＧＳから当接して、導電性シール体３７を保持している（図１及び図３参照）。
上述のように、この微粒子センサ１０では、素子ホルダ７１のホルダ段部７１Ｄがプロテクタ３１の管段部３１ＫＤに係止されている。プロテクタ３１の管段部３１ＫＤは、絶縁スペーサ４１のスペーサ段部４１Ｄに係止しているので、素子ホルダ７１は、間接的に、絶縁スペーサ４１に係止されている。しかもこの素子ホルダ７１は、導電性シール体３７に先端側ＧＳから当接しているので、導電性シール体３７が絶縁スペーサ４１内で先端側ＧＳへ移動するのを確実に抑止できる。
なお、本実施形態の微粒子センサ１０では、矩形板状のセンサ素子６０は、絶縁セラミックからなる素子ホルダ７１の挿通孔７１Ｈに挿通され、この挿通孔７１Ｈのうち径大とされた凹部７１Ｐに充填され圧縮された滑石圧粉体７２により、素子ホルダ７１に固定されている。但し、滑石圧粉体７２を用いず、素子ホルダ７１の凹部７１Ｐにセメントを充填固化したり、素子ホルダ７１の凹部７１Ｐにも、導電性シール体３７をなす導電性ガラスを充填したりして、素子ホルダ７１へのセンサ素子６０の固定、及び、素子ホルダ７１と導電性シール体３７との結合を図るようにしても良い。
さらに、第１内筒３９は、金属からなり、軸線方向ＧＨに延びる筒状をなしている。第２内筒３８（包囲部材）は、金属からなり、軸線方向ＧＨに延びる筒状をなしている。より具体的には、第２内筒３８は、先端側ＧＳの先端底部３８ＳＳが閉じた有底筒状をなしている。但し、先端底部３８ＳＳには、センサ素子６０を挿通する挿通孔３８ＳＨを有している。また、この第２内筒３８は、センサ素子６０の素子基端側部６０Ｋを径方向外側ＤＯから包囲している。そして、この第２内筒３８の先端底部３８ＳＳは、導電性シール体３７に基端側ＧＫから接触している（図１及び図３参照）。
このように、微粒子センサ１０において、第１内筒３９と第２内筒３８からなる筒体は、先端底部３８ＳＳを含む第２内筒３８を有しており、第２内筒３８によってセンサ素子６０の素子基端側部６０Ｋを径方向外側ＤＯから包囲することで、ファラデーケージを構成できる。加えて、第２内筒３８の先端底部３８ＳＳが導電性シール体３７に接触しているので、第２内筒３８と導電性シール体３７とを適切に導通し、導電性シール体３７をセンサグランド電位ＳＧＮＤとすることができる。
第２内筒３８のうち先端側ＧＳの先端側部３８Ｓ内には、絶縁セラミックからなる素子スリーブ７３が配置され、先端側部３８Ｓの加締めにより固定されている。センサ素子６０は、この素子スリーブ７３の挿通孔７３Ｈにも挿通されて基端側ＧＫに延びている。また、絶縁スペーサ４１及び第２内筒３８の基端側ＧＫには、センサ素子６０の素子基端側部６０Ｋの周りを囲んで、絶縁セラミックからなる外側セパレータ７４、下部セパレータ７５、上部セパレータ７６が配置されている（図１及び図３参照）。
これらのうち、最も先端側ＧＳの外側セパレータ７４は、絶縁スペーサ４１内及び第２内筒３８内に全部が挿入される形態で、第２内筒３８に、及び、この第２内筒３８を介して間接に絶縁スペーサ４１に、基端側ＧＫから先端側ＧＳに向けて係止されている。また、各セパレータ７４〜７６は、第１内筒３９あるいは第２内筒３８に、径方向外側ＤＯから覆われており、最も基端側ＧＫに位置する上部セパレータ７６は、第１内筒３９によって基端側ＧＫからも覆われている。
第１内筒３９には、基端側ＧＫに突出する筒状のケーブル接続部３９Ｃが設けられており、このケーブル接続部３９Ｃ内に放電電位ケーブル８２が挿通され，かつ加締め固定されている。より正確には、放電電位ケーブル８２の外側導体８２Ｄが、第１内筒３９のケーブル接続部３９Ｃ内で第１内筒３９に導通している。これにより、第１内筒３９、第２内筒３８、導電性シール体３７、及び、プロテクタ３１は、いずれもセンサグランド電位ＳＧＮＤとされ、これらでセンサ素子６０を取り囲んでファラデーケージをなしている（図１及び図２参照）。
次いで、センサ素子６０について詳細に説明する。センサ素子６０は、矩形板状をなし、その第１面６０Ａ（図５において上面）のうち、中央よりも基端側ＧＫには放電電極パッド６２Ｐが形成され、中央よりも先端側ＧＳにはシールド電極パッド６３Ｐ１が形成されている。図２に示すように、放電電極パッド６２Ｐには、放電電位接続端子８１を介して、放電電位ケーブル８２の芯線である放電電位リード線８２Ｌが接続される。これにより、放電電極パッド６２Ｐを含む放電電極体６２は、放電電位ＤＶとされ、放電電位ケーブル８２を通じて、イオン源電源回路（図示なし）で通電制御される。
一方、シールド電極パッド６３Ｐ１は、センサ素子６０のうち、被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに位置するように形成されており、この外面６０Ｄを囲んで気密に密着している導電性シール体３７に導通している（図１参照）。従って、シールド電極パッド６３Ｐ１を含むシールド電極部６３（図６参照）は、センサグランド電位ＳＧＮＤとされる。
また、センサ素子６０の第２面６０Ｂ（図５において下面）のうち、中央よりも基端側ＧＫには、素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２が形成されている（図６参照）。図２に示すように、この素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２には、素子ヒータ接続端子８３，８５を介して、素子ヒータリード線８４，８６がそれぞれ接続される。これにより、素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２を含む素子ヒータ配線６４（図６参照）は、素子ヒータリード線８４，８６を通じて、素子ヒータ制御回路（図示なし）で通電制御される。
このセンサ素子６０は、絶縁セラミックからなる平板状のセラミック層６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ，６１Ｅと、これらの間に介在して、各セラミック層６１Ａ〜６１Ｅ同士を貼り合わせる貼合層６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ，６５Ｄを有している（図６参照）。なお、これらの部材によって、セラミック基体６０Ｅが構成されている。
このうち、貼合層６５Ａとセラミック層６１Ａとの間で、先端側ＧＳ寄りの部位には、概略平板直線状の放電配線６２Ｌ、及び、この放電配線６２Ｌから先端側ＧＳに延びて、センサ素子６０の素子先端部６０Ｓから針状に突出する針状電極部６２Ｄが設けられている（図５及び図６参照）。放電配線６２Ｌは、セラミック層６１Ａに設けた放電電極ビア６２Ｖを通じて、セラミック層６１Ａの外側面、即ち、センサ素子６０の第１面６０Ａに設けた放電電極パッド６２Ｐに導通している。なお、図５及び図６から理解できるように、放電電極体６２のうち放電配線６２Ｌは、センサ素子６０の被シール部６０Ｃにおいて、外面６０Ｄに露出しておらず、センサ素子６０の内部に位置している。このため、外面６０Ｄに導電性シール体３７が密着して形成されても、放電電極体６２の放電配線６２Ｌが、導電性シール体３７に導通することはなく、両者間は絶縁されている。
また、セラミック層６１Ｅと貼合層６５Ｄとの間には、互いに平行でかつ軸線方向ＧＨに延びる二本の平板直線状の素子ヒータリード部６４Ｌ１，６４Ｌ２、及び、これらの先端側ＧＳを結ぶメアンダ状の配線からなる素子ヒータ部６４ＨＴが設けられている（図６参照）。素子ヒータリード部６４Ｌ１，６４Ｌ２は、セラミック層６１Ｅに設けた素子ヒータビア６４Ｖ１，６４Ｖ２を通じて、セラミック層６１Ｅの外側面、即ち、センサ素子６０の第２面６０Ｂに設けた素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２にそれぞれ導通している。これらで構成される素子ヒータ配線６４は、センサ素子６０のうち、被測定ガスＳＧに曝される素子先端部６０Ｓに、ススなどの異物粒子が付着するのを防止したり、付着した異物粒子を除去したりするために、素子先端部６０Ｓを昇温させるべく設けられている。
素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２には、素子ヒータリード線８４，８６が接続された素子ヒータ接続端子８３，８５が接触している（図２参照）。素子ヒータリード線８６は、図示しない素子ヒータ制御回路の第２出力端に接続され、シャーシグランド電位ＣＧＮＤとされる。一方、素子ヒータリード線８４は、図示しない素子ヒータ制御回路の第１出力端に接続され、素子ヒータ電位ＥＨＶとされる。なお、図６から容易に理解できるように、素子ヒータ配線６４の素子ヒータリード部６４Ｌ１，６４Ｌ２も、センサ素子６０の被シール部６０Ｃにおいて、外面６０Ｄに露出しておらず、センサ素子６０の内部に位置している。このため、外面６０Ｄに導電性シール体３７が密着して形成されても、素子ヒータ配線６４の素子ヒータリード部６４Ｌ１，６４Ｌ２が、導電性シール体３７に導通することはなく、両者間は絶縁されている。
そのほか、セラミック層６１Ｂと貼合層６５Ｂとの間で、先端側ＧＳ寄りの部位には、平板状のシールド電極層６３Ｓが設けられている（図６参照）。このシールド電極層６３Ｓは、セラミック層６１Ｂ，６１Ａにそれぞれ設けたシールド電極ビア６３Ｖ２，６３Ｖ１及びシールド電極パッド６３Ｐ３，６３Ｐ２を通じて、セラミック層６１Ａの外側面、即ち、センサ素子６０の第１面６０Ａに設けたシールド電極パッド６３Ｐ１に導通している。なお、貼合層６５Ａには、シールド電極パッド６３Ｐ３，６３Ｐ２を内部に含む形態のスルーホール６５ＡＴＨが設けられており、シールド電極パッド６３Ｐ３と６３Ｐ２とが互いに接触して導通可能となっている。このため、センサ素子６０の外面６０Ｄに導電性シール体３７が密着して形成されると、シールド電極パッド６３Ｐ１が導電性シール体３７に導通するので、シールド電極部６３はいずれの部位も、導電性シール体３７に導通し、センサグランド電位ＳＧＮＤとされる。
プロテクタ３１は、先端側ＧＳが窄んだ円筒状のプロテクタ本体３２と、このプロテクタ本体３２内に収容された複数（本実施形態では４つ）のトラップ部材３３，３４，３５，３６から構成されている。プロテクタ３１（プロテクタ本体３２）の基端側ＧＫには、複数のガス取入口３２Ｉが、周方向に等間隔で並ぶ態様で形成されている（図４参照）。このガス取入口３２Ｉを通じて、微粒子Ｓを含む被測定ガスＳＧが、プロテクタ３１の内部空間Ｋに取り入れられる（図７参照）。このガス取入口３２Ｉは、取付金具２１の筒状壁部２１Ｗの径方向内側ＤＩに位置している。また、プロテクタ３１（プロテクタ本体３２）の先端部分には、取り入れた被測定ガスＳＧを排出するためのガス排出口３２Ｏが形成されている。このガス排出口３２Ｏは、その中心が微粒子センサ１０の軸線ＡＸと一致する円形状の開口であり、プロテクタ３１の先端部分に１つだけ設けられている。
プロテクタ３１（プロテクタ本体３２）内で素子ホルダ７１よりも先端側ＧＳの内部空間Ｋに、センサ素子６０の素子先端部６０Ｓが突出している。そこで、針状電極部６２Ｄを放電電位ＤＶとして、センサグランド電位ＳＧＮＤとされたプロテクタ３１との間でコロナ放電（気中放電）を発生させると、この内部空間Ｋに酸素分子等が電離したイオンＣＰが発生する。このため、内部空間Ｋに被測定ガスＳＧを流通させると、被測定ガスＳＧ中の微粒子ＳにイオンＣＰが付着し、帯電微粒子ＳＣとなり、ガス排出口３２Ｏから排気管ＥＰに排出される（図７参照）。このようにして排出された排出イオンＣＰＨに相当する電気量が、信号電流として検知される。
一方、微粒子Ｓに付着しなかった浮遊イオンＣＰＦのガス排出口３２Ｏからの排出を抑制するため、プロテクタ３１には、トラップ部材３３〜３６によって、プロテクタ３１内を流通する被測定ガスＳＧの流通経路を迷路状にしている。これにより、被測定ガスＳＧ中の浮遊イオンＣＰＦを、センサグランド電位ＳＧＮＤとされたトラップ部材３３〜３６に効率的に付着させることができる。
即ち、トラップ部材３３〜３６は、図４及び図７を見れば理解できるように、１又は複数の貫通孔３３ｄ，３４ｄ，３５ｄ，３６ｄが穿孔された板状部３３ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂを有している。しかも、隣り合うトラップ部材に設けた貫通孔同士が、軸線方向ＧＨに見て重ならない配置とされている。このため、図７において破線の矢印で示すように、被測定ガスＳＧが、各トラップ部材３３〜３５の貫通孔３３ｄ，３４ｄ，３５ｄを流通する際、被測定ガスＳＧが各トラップ部材３４〜３６の板状部３４ｂ，３５ｂ，３６ｂに当たって進む流通経路を取る。このため、被測定ガスＳＧ中の浮遊イオンＣＰＦも、センサグランド電位ＳＧＮＤとされた各トラップ部材３４〜３６の板状部３４ｂ〜３６ｂに衝突したり引き寄せられ易くなったりして、浮遊イオンＣＰＦがガス排出口３２Ｏから排出されるのが抑制される。
次に、本発明の実施形態にかかるセンサ構造体の検査方法、及び、微粒子センサの製造方法について説明する。
まず、予め形成しておいたセンサ素子６０を、素子ホルダ７１の挿通孔７１Ｈに挿通し、滑石粉末を素子ホルダ７１の凹部７１Ｐに充填し圧縮して、センサ素子６０の素子挿通部６０Ｐを素子ホルダ７１に仮固定する（図８参照）。次いで、絶縁スペーサ４１内にプロテクタ３１を挿入し、絶縁スペーサ４１のスペーサ段部４１Ｄにプロテクタ３１の管段部３１ＫＤを係合させる。さらに、センサ素子６０を仮固定した素子ホルダ７１のホルダ段部７１Ｄがプロテクタ３１の管段部３１ＫＤに係合するように、センサ素子６０付きの素子ホルダ７１をプロテクタ３１内に挿入する（図８参照）。
その後、絶縁スペーサ４１等を、プロテクタ３１が下方に位置するように保持した状態、即ち、絶縁スペーサ４１、プロテクタ３１等を、先端側ＧＳが、下方を向く姿勢としたうえで、絶縁スペーサ４１内に導電性ガラス粉末を所定量投入し、図示しないプレス治具を用いて、センサ素子６０の周囲に投入した導電性ガラス粉末を先端側ＧＳに向けて圧縮する。これにより、センサ素子６０のうち、素子挿通部６０Ｐよりも基端側ＧＫに位置する被シール部６０Ｃが、圧縮済みの導電性ガラス粉末に包囲される。また、前述したように、プロテクタ３１のうち管基端側部３１Ｋは、段状の管段部３１ＫＤを有するほか、この管段部３１ＫＤよりも基端側ＧＫに位置し、基端側ＧＫの基端縁３１ＫＦを含む管基端部３１ＫＫを有している。このため、プロテクタ３１の管基端部３１ＫＫには、導電性ガラス粉末が径方向外側ＤＯから接触する（図８参照）。
別途、第２内筒３８の先端側部３８Ｓに素子スリーブ７３を挿入し、先端側部３８Ｓを加締め変形させて、先端側部３８Ｓ内に素子スリーブ７３を固定しておく（図８参照）。この素子スリーブ７３付き第２内筒３８の挿通孔３８ＳＨ，７３Ｈに、センサ素子６０を挿通させるようにして、素子スリーブ７３付き第２内筒３８を絶縁スペーサ４１内に挿入すると共に、第２内筒３８の先端底部３８ＳＳを、絶縁スペーサ４１内に投入した圧縮済みの導電性ガラス粉末に当接させる（図８参照）。
さらに、絶縁スペーサ４１内に投入した圧縮済みの導電性ガラス粉末を、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに密着させ、また、第２内筒３８の先端底部３８ＳＳ及びプロテクタ３１の管基端部３１ＫＫに接触させた状態で、これらを筒状炉（図示しない）内に挿入する。そして、絶縁スペーサ４１を径方向外側から加熱して、導電性ガラスの軟化点よりも高い温度まで昇温させ、導電性ガラス粉末を軟化または溶融させて、導電性ガラスからなる導電性シール体３７を形成する。
次いで、絶縁スペーサ４１等を筒状炉から取り出し、導電性シール体３７が軟化または溶融(導電性ガラスが軟化または溶融)している期間内に、図示しない押圧治具を用いて、図８において矢印で示すように、下方、即ち先端側ＧＳに向けて、素子スリーブ７３に押圧力ＦＰを掛ける。このとき、被シール部６０Ｃの外面６０Ｄの全体にわたって導電性シール体３７が接触した状態になる。そして、この押圧力を保ちつつ導電性シール体３７を冷却し、導電性シール体３７を固化させる。これにより、プロテクタ３１、絶縁スペーサ４１、素子ホルダ７１、滑石圧粉体７２、第２内筒３８、及びセンサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに、導電性ガラスからなる導電性シール体３７を密着させる。
かくして、導電性シール体３７の形成のための型を別途用いることなく、第２内筒３８及びプロテクタ３１に、導電性シール体３７を確実に接触導通させ、センサ素子６０の被シール部６０Ｃに気密に導電性シール体３７を密着させた状態のセンサ構造体１５が形成される（図８参照）。このセンサ構造体１５では、導電性ガラスからなる導電性シール体３７が、センサ素子６０に設けたシールド電極パッド６３Ｐ１にも密着した状態にされている。このため、シールド電極層６３Ｓを、シールド電極パッド６３Ｐ１を介して導電性シール体３７に確実に導通させ、シールド電極層６３Ｓを確実にセンサグランド電位ＳＧＮＤにすることができる。
さらに、絶縁スペーサ４１の内周面４１Ｉにも、第２内筒３８の先端側部３８Ｓ及びプロテクタ３１の管基端側部３１Ｋに密着した状態の導電性シール体３７を形成している。このため、絶縁スペーサ４１の内周面４１Ｉにも導電性シール体３７を気密に密着させて、絶縁スペーサ４１の径方向内側ＤＩで、導電性シール体３７により、基端側ＧＫと先端側ＧＳとの間を気密にシールすることができる。また、導電性シール体３７を介して、第２内筒３８の先端側部３８Ｓ及びプロテクタ３１の管基端側部３１Ｋを、絶縁スペーサ４１の内周面４１Ｉに容易かつ確実に固定できる。
センサ構造体１５は、センサ素子６０と第２内筒３８（包囲部材）と導電性シール体３７とを備える。このうち、センサ素子６０は、前述したように、電気絶縁性セラミックからなるセラミック基体６０Ｅ、及び、セラミック基体６０Ｅの内部に埋設されている素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）を有し、軸線方向ＧＨに延びる矩形平板状をなしている。また、第２内筒３８（包囲部材）は、軸線方向ＧＨに延びる筒状をなし、センサ素子６０の周囲を包囲しており、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）とは電気的に絶縁されている。導電性シール体３７は、導電性ガラスからなり、第２内筒３８（包囲部材）に導通すると共に、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに密着して被シール部６０Ｃを封止している（図８及び図９参照）。なお、図９に示すセンサ構造体１５の断面図と、図８に示すセンサ構造体１５の断面図とは、軸線ＡＸの周りに９０度ずれた位置関係となっている。
なお、センサ素子６０は、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）に導通すると共に当該センサ素子６０のうち被シール部６０Ｃとは異なる部位（素子基端側部６０Ｋ）の外面に露出する素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）を有している（図５及び図６参照）。また、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）は、軸線方向ＧＨについて、被シール部６０Ｃの基端６０ＣＫよりも基端側ＧＫ（図８及び図９において上方）の位置から被シール部６０Ｃの先端６０ＣＳよりも先端側ＧＳ（図８及び図９において上方）の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）は、被シール部６０Ｃを軸線方向ＧＨに貫く形状を有している。また、センサ素子６０の外面を通じた素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の沿面距離は、センサ素子６０の厚み（図９において左右方向の寸法）よりも大きくされている。
また、センサ素子６０は、セラミック基体６０Ｅの内部に埋設されると共に導電性シール体３７に導通するシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）を有している（図６参照）。このシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）は、軸線方向ＧＨについて、被シール部６０Ｃの基端６０ＣＫよりも基端側ＧＫ（図８及び図９において上方）の位置から被シール部６０Ｃの先端６０ＣＳよりも先端側ＧＳ（図８及び図９において上方）の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、シールド電極層６３Ｓ（第２導体層）は、被シール部６０Ｃを軸線方向ＧＨに貫く形状を有している。素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）とシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）とは、被シール部６０Ｃの内部において、センサ素子６０の厚み方向ＤＴ（図５及び図６において上下方法、図９において左右方向）について、セラミック基体６０Ｅの一部であるセラミック層６１Ｃ及び６１Ｄを間に挟んで離間している。
ところで、このようなセンサ構造体１５では、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断することがあった。具体的には、導電性シール体３７は、前述したように、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの周囲に導電性ガラスの粉末を配置した後、この導電性ガラスの粉末を軟化（または溶融）させた後、これを冷却させることによって形成される。ところが、導電性ガラスの冷却時に、センサ素子６０の被シール部６０Ｃに応力が発生し、これによってセンサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断することがあった。このセンサ構造体１５では、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断した場合には、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）も断線することになるが、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに密着している導電性シール体３７の存在によって、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）の断線箇所の接触導通が維持されることがある。このため、素子ヒータ配線６４の抵抗値（すなわち、素子ヒータパッド６４Ｐ１と６４Ｐ２との間の抵抗値）の測定によって、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを判断することは困難であった。このようなセンサ構造体１５について、簡易に、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを検査できる方法が求められていた。
これに対し、本実施形態では、以下のようにして、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを検査する。なお、図９は、実施形態にかかるセンサ構造体１５の検査方法（センサ構造体１５においてセンサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かの検査方法）を説明する図である。また、図１０は、実施形態にかかるセンサ構造体１５の検査方法の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１（測定工程、図１０参照）において、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁抵抗値を測定する。具体的には、公知の絶縁抵抗計５を用いて、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）に導通する素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７に導通する第２内筒３８との間の絶縁抵抗値を測定する。詳細には、図９に示すように、絶縁抵抗計５の第１端子６を第２内筒３８に接触させると共に、絶縁抵抗計５の第２端子７を素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）に接触させた状態で、両者間に所定の電圧（例えば、４０Ｖ）を印加して絶縁抵抗値を測定する。このようにして、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁抵抗値を測定する。
次いで、ステップＳ２（判定工程、図１０参照）において、ステップＳ１（測定工程）において測定された絶縁抵抗値を、予め設定した閾値と比較する。そして、絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していると判定する。一方、ステップＳ１（測定工程）において測定された絶縁抵抗値が閾値以上である場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないと判定する。このように、本実施形態の検査方法によれば、簡易な方法によって、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを検査することができる。
なお、閾値は、予め行った絶縁抵抗測定試験の結果に基づいて設定する。具体的には、絶縁抵抗試験によって、センサ素子６０が破断していないサンプルにおける素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７（これに導通する第２内筒３８）との間の絶縁抵抗値Ｒ１と、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているサンプルにおける素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７（これに導通する第２内筒３８）との間の絶縁抵抗値Ｒ２とを測定する。そして、絶縁抵抗値Ｒ１よりも小さく且つ絶縁抵抗値Ｒ２よりも大きな値を、閾値に設定する。絶縁抵抗測定試験については、後に詳述する。
ここで、本実施形態の検査方法について詳細に説明する。検査対象であるセンサ構造体１５では、センサ素子６０の外面を通じた素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の沿面距離は、センサ素子６０の厚み（図９において左右方向の寸法）と比べて、極めて大きくされている（図９参照）。また、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）は、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）に導通すると共に当該センサ素子６０のうち被シール部６０Ｃとは異なる部位（素子基端側部６０Ｋ）の外面に露出している。さらに、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）は、軸線方向ＧＨについて、被シール部６０Ｃの基端６０ＣＫよりも基端側ＧＫ（図８及び図９において上方）の位置から被シール部６０Ｃの先端６０ＣＳよりも先端側ＧＳ（図８及び図９において上方）の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）は、被シール部６０Ｃを軸線方向ＧＨに貫く形状を有している。
従って、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断している場合は、その破断面に素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）の断面が露出することになるので、ステップＳ１（測定工程）では、当該破断面を通じた導電性シール体３７と素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）との間の絶縁抵抗値Ｒ２が測定されることになる。一方、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していない場合は、ステップＳ１（測定工程）において、センサ素子６０の外面を通じた素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁抵抗値Ｒ１が測定されることになる。「破断面を通じた導電性シール体３７と素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）との間の沿面距離」は、「センサ素子６０の外面を通じた素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の沿面距離」よりも極めて短いので、Ｒ２＜＜Ｒ１となる。
従って、Ｒ２＜閾値＜Ｒ１の関係を満たすように閾値を設定しておき、ステップＳ２（判定工程、図１０参照）において、ステップＳ１（測定工程）で測定された絶縁抵抗値を当該閾値と比較することで、適切に、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを判定することができる。具体的には、ステップＳ１（測定工程）において測定された絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していると判定することができる。一方、ステップＳ１（測定工程）において測定された絶縁抵抗値が閾値以上である場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないと判定することができる。
なお、本実施形態では、センサ素子６０が、セラミック基体６０Ｅの内部に埋設されると共に導電性シール体３７に導通するシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）を有している（図６参照）。このシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）は、軸線方向ＧＨについて、被シール部６０Ｃの基端６０ＣＫよりも基端側ＧＫ（図８及び図９において上方）の位置から被シール部６０Ｃの先端６０ＣＳよりも先端側ＧＳ（図８及び図９において上方）の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、シールド電極層６３Ｓ（第２導体層）は、被シール部６０Ｃを軸線方向ＧＨに貫く形状を有している。素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）とシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）とは、被シール部６０Ｃの内部において、センサ素子６０の厚み方向ＤＴ（図５及び図６において上下方法、図９において左右方向）について、セラミック基体６０Ｅの一部であるセラミック層６１Ｃ及び６１Ｄを間に挟んで離間している。
従って、センサ素子６０が被シール部の６０Ｃ位置で破断している場合は、その破断面に、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）の断面とシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）の断面が露出することになる。このため、ステップＳ１（測定工程）では、当該破断面を通じた導電性シール体３７と素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）との間の沿面経路、及び、当該破断面を通じたシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）と素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）との間の沿面経路のうち、沿面経路の短い方（すなわち、絶縁抵抗値が小さい方）の絶縁抵抗値が測定されることになる。
その後、上述のステップＳ２（判定工程）においてセンサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないと判定されたセンサ構造体１５を用いて、微粒子センサ１０の製造を行ってゆく。具体的には、まず、別途用意した取付金具２１の内側に、センサ構造体１５の絶縁スペーサ４１を挿入する。その後、取付金具２１と絶縁スペーサ４１との間に、環状の絶縁ホルダ４２、滑石粉末からなる環状の滑石圧粉体４３、環状の絶縁スリーブ４４、線パッキン４５を挿入する。その後、取付金具２１の基端２１ＫＫを内側に屈曲させるように加締めを行って、取付金具２１内に絶縁スペーサ４１を保持させる。
次いで、第２内筒３８内に、外側セパレータ７４及び下部セパレータ７５をこの順に挿入する。さらに、放電電位ケーブル８２の放電電位リード線８２Ｌの先端に圧着した放電電位接続端子８１を下部セパレータ７５の所定位置に配置して、放電電位接続端子８１をセンサ素子６０の放電電極パッド６２Ｐに接触させる（図２参照）。次いで、下部セパレータ７５の基端側ＧＫに上部セパレータ７６をセットし、素子ヒータリード線８４，８６の先端に圧着した素子ヒータ接続端子８３，８５を、上部セパレータ７６の所定位置にそれぞれ配置して、素子ヒータ接続端子８３，８５をセンサ素子６０の素子ヒータパッド６４Ｐ１，６４Ｐ２にそれぞれ接触させる（図２参照）。
次いで、第１内筒３９を上部セパレータ７６に基端側ＧＫから被せ、第１内筒３９及び第２内筒３８の径方向周囲の重なり部分を加締めて一体とする。さらに、放電電位ケーブル８２が挿通されている第１内筒３９のケーブル接続部３９Ｃの周囲を加締めて、放電電位ケーブル８２をケーブル接続部３９Ｃに固定すると共に、放電電位ケーブル８２の外側導体８２Ｄをケーブル接続部３９Ｃと導通させる。また、スペーサヒータリード線９２，９４の先端にそれぞれ設けたスペーサヒータ接続端子９１，９３を、絶縁スペーサ４１のスペーサヒータ層４１ＨＴ（このうち図示しない接続パッド）に接合する（図３参照）。
さらに、外筒２２の先端部２２Ｓが取付金具２１の基端部２１Ｋに重なるように、取付金具２１に外筒２２を外嵌し、外筒２２の先端部２２Ｓを取付金具２１の基端部２１Ｋにレーザ溶接する。次いで、外筒２２の基端部２２Ｋ内にグロメット４６を配置する一方、外筒２２の基端部２２Ｋの径方向外側ＤＯに編組チューブ２３及び編組保持金具２４を被せ、周囲を加締める。これにより、グロメット４６内の放電電位ケーブル８２、素子ヒータリード線８４，８６、及び、スペーサヒータリード線９２，９４が、グロメット４６に保持される。かくして、本実施形態の微粒子センサ１０が完成する（図１〜図３参照）。
（絶縁抵抗測定試験）
ここで、絶縁抵抗測定試験について説明する。本試験では、７つのセンサ構造体１５（サンプル１〜７とする）を用意し、それぞれのサンプルについて、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７（これに導通する第２内筒３８）との間の絶縁抵抗値を測定した。さらに、それぞれのサンプルについて、素子ヒータ配線６４の抵抗値（すなわち、素子ヒータパッド６４Ｐ１と６４Ｐ２との間の抵抗値）を測定した。その後、それぞれのサンプルを分解して、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを目視で確認した。本試験の結果を図１２に示す。なお、図１２では、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していなかったサンプルを○印で示し、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していたサンプルを×印で示している。
図１２に示すように、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していなかったサンプルの絶縁抵抗値をＲ１とすると、絶縁抵抗値Ｒ１はいずれも、１×１０12（Ω）よりも大きな値となった。一方、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していたサンプルの絶縁抵抗値をＲ２とすると、絶縁抵抗値Ｒ２はいずれも、１×１０11（Ω）以下の値となった。
この結果より、Ｒ２＜閾値＜Ｒ１の関係を満たすように閾値を設定しておき、ステップＳ２（判定工程、図１０参照）において、ステップＳ１（測定工程）で測定された絶縁抵抗値を当該閾値と比較することで、適切に、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを判定することができるといえる。具体的には、閾値は、例えば、１×１０12（Ω）に設定すれば良い。ステップＳ１（測定工程）において測定された絶縁抵抗値が閾値（例えば、１×１０12Ω）よりも小さい場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していると判定することができる。一方、ステップＳ１（測定工程）において測定された絶縁抵抗値が閾値（例えば、１×１０12Ω）以上である場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないと判定することができる。
なお、図１２に示すように、素子ヒータ配線６４の抵抗値を比較すると、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していたサンプル（×印）のうち１つのサンプルは、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないサンプル（○印）と同程度の値（約３Ω）となっている。センサ構造体１５では、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断した場合には、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）も断線することになるが、当該サンプル（×印）では、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに密着している導電性シール体３７の存在によって、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）の断線箇所の接触導通が維持されているために、素子ヒータ配線６４の抵抗値が、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないサンプル（○印）と同程度の値となったと考えられる。
この結果から、素子ヒータ配線６４の抵抗値（すなわち、素子ヒータパッド６４Ｐ１と６４Ｐ２との間の抵抗値）の測定によって、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを判断することは困難であるといえる。
これに対し、本実施形態の検査方法では、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７（これに導通する第２内筒３８）との間の絶縁抵抗値に基づいて、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを判断する。このような検査方法は、本試験の結果から、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを適切に判断できる方法であるといえる。具体的には、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているセンサ構造体１５において、センサ素子６０の被シール部６０Ｃの外面６０Ｄに密着している導電性シール体３７の存在によって、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）の断線箇所の接触導通が維持されている場合でも、本実施形態の検査方法を用いることで、適切に、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していることを検出することができる。
（変形形態）
次に、変形形態にかかるセンサ構造体の検査方法について説明する。
前述したように、実施形態では、ステップＳ１（測定工程、図１０参照）において、センサ構造体１５の素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁抵抗値を測定した後、ステップＳ２（判定工程、図１０参照）において、ステップＳ１（測定工程）において測定された絶縁抵抗値を閾値と比較して、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを判定するようにした。
これに対し、本変形形態では、以下のようにして、センサ構造体１５について、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを検査する。図９は、変形形態にかかるセンサ構造体の検査方法を説明する図である。また、図１１は、変形形態にかかるセンサ構造体の検査方法の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＴ１（電圧印加工程、図１１参照）において、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間に、予め設定した設定電圧値Ｖｓの電圧を印加して、両者の間において絶縁破壊が生じたか否かを確認する。具体的には、公知の直流高圧電源３０５を用いて、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）に導通する素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７に導通する第２内筒３８との間に、予め設定した設定電圧値Ｖｓの電圧（高電圧）を印加する。詳細には、図９に示すように、直流高圧電源３０５の正極端子に接続された第１端子３０６を第２内筒３８に接触させると共に、直流高圧電源３０５の負極端子に接続された第２端子３０７を素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）に接触させた状態で、両者間に予め設定した設定電圧値Ｖｓ（例えば、１ｋＶ）の電圧を印加する。
そして、この電圧印加によって、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）に導通する素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７に導通する第２内筒３８との間において、絶縁破壊が生じたか否かを確認する。具体的には、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）に導通する素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７に導通する第２内筒３８との間に設定電圧値Ｖｓ（例えば、１ｋＶ）の電圧印加を開始した後、両者間の電圧が突然に大きく低下した場合（両者間に大電流が流れた場合）には、両者の間において絶縁破壊が生じたと判断する。一方、両者間の電圧が設定電圧値Ｖｓで維持された場合（両者間に大電流が流れなかった場合）には、両者の間において絶縁破壊が生じなかったと判断する。
次いで、ステップＴ２（判定工程、図１１参照）において、ステップＴ１（電圧印加工程）において絶縁破壊が生じたことが確認された場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していると判定する。一方、ステップＴ１（電圧印加工程）において絶縁破壊が生じなかった場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないと判定する。本変形形態の検査方法によれば、このような簡易な方法によって、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているか否かを検査することができる。
なお、ステップＴ１（電圧印加工程）における設定電圧値Ｖｓは、「センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していない場合には、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）及びこれに導通する素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）と、導電性シール体３７及びこれに導通するシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）との間において絶縁破壊が発生することはないが、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断している場合には、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）及びこれに導通する素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）と、導電性シール体３７及びこれに導通するシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）との間において絶縁破壊が発生する」値に設定される。
すなわち、ステップＴ１（電圧印加工程）における設定電圧値Ｖｓは、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断している場合における素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁破壊電圧値である第１絶縁破壊電圧値Ｖ１より大きく、且つ、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していない場合における素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁破壊電圧値である第２絶縁破壊電圧値Ｖ２よりも小さい値に設定される。
なお、実施形態において説明したように、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断している場合は、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していない場合と比べて、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の沿面距離が短くなる。従って、第１絶縁破壊電圧値Ｖ１＜第２絶縁破壊電圧値Ｖ２となる。第１絶縁破壊電圧値Ｖ１及び第２絶縁破壊電圧値Ｖ２は、公知の絶縁破壊試験によって求めることができる。
また、検査対象であるセンサ構造体１５では、センサ素子６０が、セラミック基体６０Ｅの内部に埋設されると共に導電性シール体３７に導通するシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）を有している（図６参照）。このシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）は、軸線方向ＧＨについて、被シール部６０Ｃの基端６０ＣＫよりも基端側ＧＫ（図８及び図９において上方）の位置から被シール部６０Ｃの先端６０ＣＳよりも先端側ＧＳ（図８及び図９において上方）の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、シールド電極層６３Ｓ（第２導体層）は、被シール部６０Ｃを軸線方向ＧＨに貫く形状を有している。素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）とシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）とは、被シール部６０Ｃの内部において、センサ素子６０の厚み方向ＤＴ（図５及び図６において上下方法、図９において左右方向）について、セラミック基体６０Ｅの一部であるセラミック層６１Ｃ及び６１Ｄを間に挟んで離間している。
従って、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断している場合は、その破断面に、素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）の断面とシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）の断面が露出することになる。このため、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断している場合の前記絶縁破壊（第１パッドである素子ヒータパッド６４Ｐ１と導電性シール体３７との間の絶縁破壊）は、当該破断面を通じた素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）と導電性シール体３７との間の沿面距離、及び、当該破断面を通じた素子ヒータリード部６４Ｌ１（第１導体層）とシールド電極層６３Ｓ（第２導体層）との間の沿面距離のうち、沿面距離が短い方の間で発生すると考えられる。
前述のステップＴ２（判定工程）においてセンサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断していないと判定されたセンサ構造体１５は、実施形態と同様に、その後の製造工程に供されて、微粒子センサ１０となる。
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は、上述の実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態等では、検査対象であるセンサ構造体として、微粒子センサ１０の仕掛品であるセンサ構造体１５を例示した。しかしながら、本発明の検査対象であるセンサ構造体は、これに限定されるものではなく、例えば、酸素センサ等の他のセンサの仕掛品や、微粒子センサ等の完成品であっても良い。
また、実施形態では、素子ヒータリード部６４Ｌ１を第１導体層とし、素子ヒータパッド６４Ｐ１を第１パッドとして、ステップＳ１（測定工程）において、素子ヒータパッド６４Ｐ１（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁抵抗値を測定するようにした。しかしながら、放電電極体６２の放電配線６２Ｌを第１導体層とし、放電電極パッド６２Ｐを第１パッドとして、ステップＳ１（測定工程）において、放電電極パッド６２Ｐ（第１パッド）と導電性シール体３７との間の絶縁抵抗値を測定するようにしても良い。
放電電極パッド６２Ｐは、放電配線６２Ｌに導通すると共にセンサ素子６０のうち被シール部６０Ｃとは異なる部位（素子基端側部６０Ｋ）の外面に露出している（図５及び図６参照）。また、放電配線６２Ｌは、軸線方向ＧＨについて、被シール部６０Ｃの基端６０ＣＫよりも基端側ＧＫ（図８及び図９において上方）の位置から被シール部６０Ｃの先端６０ＣＳよりも先端側ＧＳ（図８及び図９において上方）の位置にまで延びる形状を有している。すなわち、放電配線６２Ｌは、被シール部６０Ｃを軸線方向ＧＨに貫く形状を有している。また、センサ素子６０の外面を通じた放電電極パッド６２Ｐと導電性シール体３７との間の沿面距離は、センサ素子６０の厚み（図９において左右方向の寸法）よりも大きくされている。従って、放電配線６２Ｌは第１導体層の要件を満たしており、放電電極パッド６２Ｐは第１パッドの要件を満たしている。
なお、この場合のステップＳ２（判定工程）における閾値は、予め行った絶縁抵抗測定試験の結果に基づいて設定する。具体的には、絶縁抵抗測定試験によって、センサ素子６０が破断していないサンプルにおける放電電極パッド６２Ｐ（第１パッド）と導電性シール体３７（これに導通する第２内筒３８）との間の絶縁抵抗値Ｒ１１と、センサ素子６０が被シール部６０Ｃの位置で破断しているサンプルにおける放電電極パッド６２Ｐ（第１パッド）と導電性シール体３７（これに導通する第２内筒３８）との間の絶縁抵抗値Ｒ１２とを測定し、絶縁抵抗値Ｒ１１よりも小さく且つ絶縁抵抗値Ｒ１２よりも大きな値を、閾値に設定する。
また、変形形態においても同様に、放電配線６２Ｌを第１導体層とし、放電電極パッド６２Ｐを第１パッドとして、ステップＴ１，Ｔ２の処理を行うようにしても良い。
１０ 微粒子センサ
１５ センサ構造体
３７ 導電性シール体
３８ 第２内筒（包囲部材）
６０ センサ素子
６０Ｅ セラミック基体
６０Ｃ 被シール部
６０ＣＫ 基端
６０ＣＳ 先端
６１Ｃ，６１Ｄ セラミック層
６２ 放電電極体
６２Ｌ 放電配線（第１導体層）
６２Ｐ 放電電極パッド（第１パッド）
６３Ｓ シールド電極層（第２導体層）
６３Ｐ１ シールド電極パッド
６４Ｌ１ 素子ヒータリード部（第１導体層）
６４Ｐ１ 素子ヒータパッド（第１パッド）
ＧＨ 軸線方向
ＧＳ 先端側（軸線方向先端側）
ＧＫ 基端側（軸線方向基端側）
Ｓ１ 測定工程
Ｓ２ 判定工程
Ｔ１ 電圧印加工程
Ｔ２ 判定工程

Claims (4)

  1. 絶縁性セラミックからなるセラミック基体、及び、前記セラミック基体の内部に埋設されている第１導体層、を有し、軸線方向に延びる板状のセンサ素子と、
    前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記センサ素子の周囲を包囲する包囲部材であって、前記第１導体層とは電気的に絶縁された包囲部材と、
    導電性ガラスからなり、前記包囲部材に導通すると共に、前記センサ素子の被シール部の外面に密着して前記被シール部を封止する導電性シール体と、を備え、
    前記センサ素子は、前記第１導体層に導通すると共に当該センサ素子のうち前記被シール部とは異なる部位の外面に露出する第１パッドを有し、
    前記第１導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の基端よりも基端側の位置から前記被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有し、
    前記センサ素子の外面を通じた前記第１パッドと前記導電性シール体との間の沿面距離は、前記センサ素子の厚みよりも大きくされている
    センサ構造体の検査方法であって、
    前記第１パッドと前記導電性シール体との間の絶縁抵抗値を測定する測定工程と、
    前記測定工程において測定された前記絶縁抵抗値を、予め設定した閾値と比較して、前記絶縁抵抗値が前記閾値よりも小さい場合は、前記センサ素子が前記被シール部の位置で破断していると判定する判定工程と、を備える
    センサ構造体の検査方法。
  2. 請求項１に記載のセンサ構造体の検査方法であって、
    前記センサ素子は、前記セラミック基体の内部に埋設されると共に前記導電性シール体に導通する第２導体層、を有し、
    前記第２導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の前記基端よりも前記基端側の位置から前記被シール部の前記先端よりも前記先端側の位置にまで延びる形状を有し、
    前記第１導体層と前記第２導体層とは、前記被シール部の内側において、前記センサ素子の厚み方向について、前記セラミック基体の一部であるセラミック層を間に挟んで離間している
    センサ構造体の検査方法。
  3. 絶縁性セラミックからなるセラミック基体、及び、前記セラミック基体の内部に埋設されている第１導体層、を有し、軸線方向に延びる板状のセンサ素子と、
    前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記センサ素子の周囲を包囲する包囲部材であって、前記第１導体層とは電気的に絶縁された包囲部材と、
    導電性ガラスからなり、前記包囲部材に導通すると共に、前記センサ素子の被シール部の外面に密着して前記被シール部を封止する導電性シール体と、を備え、
    前記センサ素子は、前記第１導体層に導通すると共に当該センサ素子のうち前記被シール部とは異なる部位の外面に露出する第１パッドを有し、
    前記第１導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の基端よりも基端側の位置から前記被シール部の先端よりも先端側の位置にまで延びる形状を有し、
    前記センサ素子の外面を通じた前記第１パッドと前記導電性シール体との間の沿面距離は、前記センサ素子の厚みよりも大きくされている
    センサ構造体の検査方法であって、
    前記第１パッドと前記導電性シール体との間に予め設定した設定電圧値の電圧を印加して、両者の間において絶縁破壊が生じたか否かを確認する電圧印加工程と、
    前記電圧印加工程において絶縁破壊が生じたことが確認された場合は、前記センサ素子が前記被シール部の位置で破断していると判定する判定工程と、を備える
    センサ構造体の検査方法。
  4. 請求項３に記載のセンサ構造体の検査方法であって、
    前記センサ素子は、前記セラミック基体の内部に埋設されると共に前記導電性シール体に導通する第２導体層、を有し、
    前記第２導体層は、前記軸線方向について、前記被シール部の前記基端よりも前記基端側の位置から前記被シール部の前記先端よりも前記先端側の位置にまで延びる形状を有し、
    前記第１導体層と前記第２導体層とは、前記被シール部の内側において、前記センサ素子の厚み方向について、前記セラミック基体の一部であるセラミック層を間に挟んで離間している
    センサ構造体の検査方法。
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