JP4106243B2

JP4106243B2 - ガスセンサの製造方法

Info

Publication number: JP4106243B2
Application number: JP2002184672A
Authority: JP
Inventors: 英樹松原; 誠二大矢; 昭夫水谷
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: JP2004028766A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに対面する面に電極が形成された板状の固体電解質を複数積層すると共に、互いに対面する該固体電解質間にペースト状の絶縁体を塗布し、焼成によって前記固体電解質と前記絶縁体とを一体化してなるガスセンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車などの内燃機関に取り付けられ、排気ガス中に含まれている特定成分の濃度を検出する様々な形態のガスセンサが開発されている。そして、その中の１つとして、ジルコニアなどの固体電解質からなる長尺状のシート部材（以下、「グリーンシート」という。）を複数積層してなり、排気ガス中の窒素酸化物の濃度を検出する窒素酸化物センサ（以下、「ＮＯ_Xセンサ」という。」が知られている。
【０００３】
一般的に、このＮＯ_Xセンサを製造するには、まず、長尺状に形成した複数のグリーンシートの両面にそれぞれ、ペースト状のアルミナをスクリーン印刷して乾燥させる。但し、この際、グリーンシートの長手方向の一端部における片面もしくは両面には、アルミナを印刷しない箇所を矩形状に形成する。
【０００４】
そして、アルミナを印刷していない箇所に、焼成すると多孔質体となる白金ペーストをスクリーン印刷して、矩形状の電極のパターン（以下、「電極パターン」という。）を形成し、酸素ポンプセルや酸素濃度検出セルを構成する。尚、この際、乾燥したアルミナの上にも、上記白金ペーストを塗布して、電極パターンから電極パターンの反対側の一端に向かう長尺状のリード部のパターン（以下、「リード部パターン」という。）を形成する。
【０００５】
次に、電極パターンの周囲と、リード部パターンの上部及び周囲とに、電極パターンとリード部パターンとを周囲から絶縁すると共に、グリーンシート同士を貼り合わせるためのペースト状のアルミナを再度スクリーン印刷する。尚、各グリーンシートのリード部パターンは、アルミナを介して対面する他のグリーンシートのリード部パターンとアルミナを介して互いに重なり合うように形成されており、各電極から電気信号を取り出すための白金線を各リード部パターンの先端部にて互いに挟持するようにされている。
【０００６】
そして、排気ガスを導入するためのガス室をＮＯ_Xセンサ内部に形成するためのカーボンを電極パターンが形成された部位にスクリーン印刷したのち、各々のグリーンシートを重ね合わせて圧着し、これらを例えば１４８０℃の雰囲気に曝して焼成して一体化させる。ここで、焼成により一体化したＮＯ_Xセンサは、高温（例えば、６５０℃）の雰囲気に曝した状態で、当該ＮＯ_Xセンサの電極に電圧が印加され（所謂、エージング処理）、電極の活性化が行われる。
【０００７】
以上の工程によりＮＯ_Xセンサは製造されている。
ところで、グリーンシートの材料であるジルコニアの熱膨張率が９．３×１０^-6／℃（２０〜７００℃）であるのに対し、アルミナの熱膨張率は７．７×１０^-6／℃（２０〜７００℃）である。このため、焼成やエージングの際に、アルミナによって、グリーンシートの膨張や収縮が妨げられてグリーンシートに応力が生じ、場合によっては、グリーンシートにクラックが発生することがあった。尚、このクラックの発生は、グリーンシートの厚みとアルミナの塗布厚とに関係することが実験的に確認されている。
【０００８】
ここで、図８は、グリーンシートの厚みとアルミナの塗布厚との比を変化させてクラックの発生率の確認を行った際の結果を示すグラフである。但し、グリーンシートの厚みとアルミナの塗布厚との比をグラフの横軸、クラックの発生率をグラフの縦軸に設定する。
【０００９】
図８からは、アルミナの塗布厚がグリーンシートの厚み（３２５μｍ）の１／３．６倍（９０μｍ）となるようにアルミナの塗布厚を設定すれば、グリーンシートにクラックが発生することがないことが分かる。
このような実験結果に基づいて、グリーンシート間のアルミナの塗布厚は、グリーンシートの厚みに応じて設定されていた。具体的には、ガスセンサの製造装置における塗布厚の誤差を考慮して、グリーンシートの厚みの１／４．１（７９μｍ）をアルミナの目標塗布厚としていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リード部パターンとリード部パターンの周囲との境界部位（以下、「リード部近傍」という。）では、リード部パターンの厚み分だけアルミナの塗布厚が他の部位よりも大きくなってしまう。このため、アルミナの塗布厚がグリーンシートの厚みの１／４．１となるようにアルミナを塗布しても、リード部近傍では、アルミナの塗布厚がグリーンシートの厚みの１／３．６を越えてしまうことがあり、焼成時やエージング時にグリーンシートにクラックが発生することがあった。
【００１１】
一方、上記問題を回避するためにアルミナの塗布厚をあまり薄く設定してしまうと、アルミナを介して互いに重なり合うリード部同士が電極から白金線に至るまでの部位にて短絡してしまう。この場合、各リード部を流れる各電極からの電流が白金線に至る途中で他のリード部に流出したり、他のリード部の電流が流入するため、各セルに発生する電圧が変動してしまい、排気ガス中の窒素酸化物の濃度を正確に検出できなくなるといった問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、絶縁体の厚みのばらつきに起因して焼成時やエージング時に固体電解質にクラックが発生したり、リード部間に短絡が発生する割合を低減したガスセンサの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、板状からなる固体電解質及び該固体電解質の片面に配置された第１電極を有する第１セルと、該第１セルと積層され、板状からなる固体電解質及び該固体電解質の前記第１セル側の片面に配置された第２電極を有する第２セルとに、前記第１電極及び前記第２電極から前記固体電解質の面に沿って延設するリード部を互いに重なり合うように配置して、前記第１セルにおける前記片面と前記第２セルにおける前記第１セル側の前記片面との間にペースト状の絶縁体を塗布し、焼成により前記第１セル及び前記第２セルと前記絶縁体とを一体化してなるガスセンサの製造方法であって、前記リード部近傍における前記絶縁体の塗布厚が前記固体電解質の厚みの１／８．１以上、且つ、１／５．４以下となるように前記絶縁体を塗布することを特徴とする。
【００１４】
このようなガスセンサの製造方法によれば、絶縁体の塗布厚が最もばらつき易いリード部近傍においても、絶縁体の塗布厚が固体電解質の厚みの１／３．６よりも大きくなることがない。
又、互いに重なり合うリード部間における絶縁体の塗布厚が、リード部間の短絡を招くような厚みとなる割合が低い。
【００１５】
即ち、本発明により、絶縁体の厚みのばらつきに起因して焼成時やエージング時に固体電解質にクラックが発生したり、リード部間に短絡が発生する割合を低減できる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
尚、請求項２記載のように、前記固体電解質の主成分は、ジルコニアからなり、又、前記絶縁体の主成分は、アルミナからなっていても良い。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［実施形態］
まず、図１は、本発明に係る製造方法により製造されたＮＯ_Xセンサの外観形状を示す斜視図である。
【００２２】
図１に示すように、ＮＯ_Xセンサ１は、ジルコニアを主成分とする長さ５０ｍｍ、幅４．５ｍｍ、厚さ３２５μｍの長尺状の３枚のグリーンシート２，３，４が順に積層されてなると共に、グリーンシート２，３の間、及び、グリーンシート３，４の間には、長さ１０ｍｍ、径２００μｍの白金線５，６，７，８が当該ＮＯ_Xセンサ１の長手方向の一端から突出するように挟持されている。そして、グリーンシート２の外側の面には、外部からＮＯ_Xセンサ１内部に酸素を汲み入れると共に、ＮＯ_Xセンサ１内部の酸素を外部に汲み出す多孔質の電極２１が、白金線突出端とは反対側の一端（以下、「電極形成端」という。）付近に備えられている。
【００２３】
ここで、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
図２に示すように、ＮＯ_Xセンサ１は、グリーンシート２の両面に多孔質の電極２１，２２を形成してなる第１酸素ポンプセル（以下、「第１ポンプセル」という。）２０と、グリーンシート３の両面に多孔質の電極３１，３２を形成してなる酸素濃度検出セル（以下、「検出セル」という。）３０と、グリーンシート４におけるＮＯ_Xセンサ１内部側の面に電極４１，４２を形成してなる第２酸素ポンプセル（以下、「第２ポンプセル」という。）４０とを有し、各セルの間には、アルミナを主体とする絶縁層５０，６０が介挿されている。
【００２４】
尚、ＮＯ_Xセンサ１の電極形成端における第１酸素ポンプセル２０と検出セル３０との間には、多孔質体で構成された第１拡散抵抗体２５と、第１拡散抵抗体２５を介して外部から被測定ガスを導入する第１室２６とが形成されている。又、第１室２６の奥部には、多孔質体からなる中空状の第２拡散抵抗体３５が形成されている。
【００２５】
そして、検出セル３０には、第２拡散抵抗体３５の中空部分と合同な平面形状を有し、第１室２６に導入された被測定ガスを第２拡散抵抗体３５を介して取り込む拡散孔３６が形成されている。
又、絶縁層６０には、拡散孔３６に取り込まれた被測定ガスを導入する第２室６１が形成されており、第２ポンプセル４０の電極４１が第２室６１に露出するようにされている。
【００２６】
このような構造を有するＮＯ_Xセンサ１は、グリーンシート２における電極２１が形成されている面に長尺状のヒータ（図示せず）が積層され、このヒータにより活性温度（例えば、７５０℃）まで加熱された状態で被測定ガス中のＮＯ_Xの濃度の検出を行う。尚、検出方法の詳細は、例えば、特開平１０−２２１２９８号公報などに詳述されており、本発明の要旨とも関係がないため、その説明を省略する。
【００２７】
以下、図３に示すＮＯ_Xセンサ１の分解斜視図を用いてＮＯ_Xセンサ１の製造方法について説明する。
まず、グリーンシート２の図中下面の白金線５を挟持する箇所（グリーンシート２の図中における手前右端）に、当該グリーンシート２の厚み方向に当該グリーンシート２を貫通するスルーホール２７を形成し、スルーホール２７の両端が電気的な導通を有するように、スルーホール２７の内壁面に白金ペーストを塗布する。
【００２８】
次に、グリーンシート２の両面に、ペースト状のアルミナ（図示せず）を１０μｍの塗布厚でスクリーン印刷して乾燥させる。但し、グリーンシート２における電極形成端の両面にはそれぞれ、アルミナを印刷しない箇所を矩形状に形成する。又、グリーンシート２の両面におけるスルーホール２７の形成部分にもアルミナを印刷しない。
【００２９】
そして、アルミナを印刷していない矩形状の箇所に、触媒機能を有する白金を材料としたペースト（以下、「電極用ペースト」という。）をスクリーン印刷して、矩形状の電極２１，２２のパターンを形成する。尚、この際、乾燥したアルミナの上にも、電極２１，２２のパターンから白金線突出端に向かって電極用ペーストを塗布して、電極２１，２２よりも幅が細い長尺状のリード部２３，２４のパターンを形成する。但し、リード部２３のパターンは、電極２１から白金線突出端付近に至る区間では、グリーンシート２の短手方向の中央部分に位置するように形成される。そして、白金線突出端において、リード部２３のパターンは、グリーンシート２の図中における手前側に位置し、その先端部がスルーホール２７を覆うように形成される。又、リード部２４のパターンは、電極２２から白金線突出端にかけてグリーンシート２の図中における奥側に位置するように形成される。
【００３０】
このようにして、グリーンシート２に電極パターンとリード部パターンとを形成したのち、白金線５，６，７，８をリード部パターンに一体化させるための白金ペースト（以下、「白金線用ペーストという。）７０をグリーンシート２の下面におけるリード部２４のパターンの先端部と、スルーホール２７が形成され、白金線５を挟持する部位とに１０〜３０μｍの厚さで塗布する。
【００３１】
白金線用ペースト７０の塗布を終了すると、グリーンシート２の上面における電極２１のパターンを除いた箇所に、ペースト状のアルミナを１０〜３０μｍの厚さで塗布し（図示せず）、リード部２３のパターンを外部から絶縁する。
以上のようにして第１ポンプセル２０を作製する。
【００３２】
次に、グリーンシート３の長手方向の中央付近に当該グリーンシート３の厚み方向に当該グリーンシート３を貫通する孔をあけ、拡散孔３６を形成する。又、グリーンシート３の白金線突出端付近におけるグリーンシート２のリード部２４と対面する部位に、当該グリーンシート３を貫通するスルーホール３７を形成し、スルーホール３７の両端が電気的な導通を有するように、スルーホール３７の内壁面に白金ペーストを塗布する。
【００３３】
そして、グリーンシート３の両面にそれぞれ、焼成すると絶縁層５０，６０となるペースト状のアルミナ（図示せず）を１０μｍの塗布厚でスクリーン印刷して乾燥させる。但し、グリーンシート３の両面における拡散孔３６よりも電極形成端寄りにはそれぞれ、アルミナを印刷しない箇所を矩形状に形成する。又、グリーンシート３の両面における拡散孔３６及びスルーホール３７の形成部分にもそれぞれ、アルミナを印刷しない。
【００３４】
アルミナを乾燥し終えると、アルミナを印刷していない箇所に、電極用ペーストをスクリーン印刷して、矩形状の電極３１，３２のパターンを形成する。尚、この際、乾燥したアルミナの上にも、電極３１，３２のパターンから白金線突出端に向かって電極用ペーストを塗布して、電極３１，３２よりも幅が細い長尺状のリード部３３，３４のパターンを形成する。但し、リード部３３のパターンは、グリーンシート２のリード部２４と対面すると共に、スルーホール３７を覆うように形成される。又、リード部３４のパターンは、電極３２から白金線突出端付近に至る区間では、グリーンシート３の図中における手前側に位置するように形成され、白金線突出端では、その先端部がグリーンシート３の図中における奥側に位置するように形成される。
【００３５】
以上のようにして検出セル３０を作製する。
続いて、グリーンシート４の図中上面に、焼成すると絶縁層６０となるペースト状のアルミナ（図示せず）を１０μｍの塗布厚でスクリーン印刷して乾燥させる。但し、グリーンシート４の長手方向の中央付近には、アルミナを印刷しない箇所を矩形状に２箇所、互いに隣り合うように形成する。
【００３６】
そして、アルミナを印刷していない矩形状の箇所に、電極用ペーストをスクリーン印刷して、矩形状の電極４１，４２のパターンを形成する。尚、この際、乾燥したアルミナの上にも、電極４１，４２のパターンから白金線突出端に向かって電極用ペーストを塗布して、電極４１，４２よりも幅が細い長尺状のリード部４３，４４のパターンを形成する。但し、電極４１は、電極４２よりもグリーンシート４の長手方向の中央寄りに形成される。そして、リード部４３のパターンは、電極４１から白金線突出端にかけてグリーンシート４の図中における奥側に位置するように形成される。又、リード部４３のパターンは、リード部４４よりも短く設定され、グリーンシート４における電極４１のパターンが形成された部位からグリーンシート３のスルーホール３７と対面する部位まで形成されている。又、リード部４４のパターンは、電極４２から白金線突出端にかけてグリーンシート４の図中における手前側に位置するように形成される。
【００３７】
電極パターン及びリード部パターンの形成を終了すると、白金線７を挟持するリード部４４の先端部と、白金線突出端近傍におけるリード部４３の延長線上に位置する部位とにそれぞれ、白金線用ペースト７０を１０〜３０μｍの厚さで塗布する。
【００３８】
又、グリーンシート４の図中における下面全体に、グリーンシート４を補強するためのアルミナを１０〜２６μｍの厚さで塗布する（図示せず）。
以上のようにして第２ポンプセル４０を作製する。
このように各セルを作製したのち、グリーンシート２の下面における電極２２や白金線用ペースト７０を塗布した部分と、グリーンシート２の電極形成端の下面における当該グリーンシート２の短手方向の中央とを除く箇所に、再度、焼成すると絶縁層５０となるペースト状のアルミナ（図示せず）をスクリーン印刷により塗布する。又、同様にして、グリーンシート３の両面、及びグリーンシート４の上面のそれぞれにおける電極及び白金線用ペースト７０を塗布した部分を除いた箇所に、焼成すると絶縁層５０，６０となるペースト状のアルミナ（図示せず）を再度、スクリーン印刷により塗布する。
【００３９】
但し、各グリーンシートにアルミナを再度塗布する際、上記工程にてグリーンシート２の下面やグリーンシート３の両面、グリーンシート４の上面に塗布したアルミナの塗布厚を表面粗さ計で測定する。ここで、アルミナの塗布厚が目標塗布厚（１０μｍ）から大きくずれていた場合には、アルミナの塗布厚と目標塗布厚との誤差が小さくなるように、製造装置の印刷スピードや印刷圧力、印刷ギャップなどを調整する。又、グリーンシート２，３，４を積層した際に、互いに対面するリード部同士に挟まれる箇所の近傍におけるアルミナの塗布厚が、上記工程にて塗布したアルミナの塗布厚も含めグリーンシート２，３，４の厚みの１／８．１以上、且つ、１／５．４以下（ここでは、５０μｍ）となるようにアルミナをスクリーン印刷する。尚、スクリーン印刷する際、一度に目標塗布厚分のアルミナを塗布してしまうのではなく、途中で表面粗さ計による塗布厚の測定を行いながら数回（例えば、４回）に分けて行うと良い。
【００４０】
そして、グリーンシート３に第１拡散抵抗体２５、第２拡散抵抗体３５を形成する多孔質体（図示せず）や、第１室２６、第２室６１を形成するカーボン材（図示せず）などを塗布したのち、白金線５，６，７，８を挟持させながら、全てのグリーンシートを積層し、所定の圧力（４．９×１０⁵Ｐａ）にて圧着させる。
【００４１】
ここで、圧着させたグリーンシート２，３，４を１４８０℃の雰囲気に１時間曝して焼成させ、更に、６５０℃の雰囲気に曝した状態で白金線５，６間に電圧を印加して電極２１，２２をエージング処理することによりＮＯ_Xセンサ１を得る。
【００４２】
以上のようにして製造されたＮＯ_Xセンサ１では、絶縁層５０，６０を構成するアルミナの塗布厚が最も厚くなるリード部近傍において、アルミナをグリーンシートの厚みの１／８．１以上、且つ、１／５．４以下となるように塗布しているため、リード部近傍におけるアルミナの塗布厚がグリーンシート２，３，４の厚みの１／３．６（９０μｍ）よりも大きくなることがない。又、互いに重なり合うリード部２４，３３の間におけるアルミナの塗布厚が、リード部２４，３３間の短絡を招くような厚みとなる割合が低い。
【００４３】
即ち、本実施形態の製造方法によれば、絶縁体の厚みのばらつきに起因して焼成時やエージング時に固体電解質にクラックが発生したり、リード部間に短絡が発生する割合を低減できる。
［参考形態］
次に参考形態について説明する。
【００４４】
尚、本参考形態のＮＯ_Xセンサは、実施形態のＮＯ_Xセンサ１とは検出セルの上面におけるリード部のパターンの配置が異なるだけである（絶縁層５０，６０を構成するペースト状のアルミナの目標塗布厚は実施形態と同様。）。従って、ここでは、実施形態と同一の部分に関しては同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００４５】
ここで、図４は、本参考形態のＮＯ_Xセンサ１０の分解斜視図である。
図４に示すように、ＮＯ_Xセンサ１０の検出セル９０において、グリーンシート９の上面に形成された矩形状の電極９１から延設される長尺状のリード部９３のパターンは、電極９１から白金線突出端付近に至る区間では、グリーンシート９の図中における手前側に位置するように形成される。そして、白金線突出端の近傍では、リード部９３のパターンは、スルーホール３７を覆うと共に、グリーンシート２の下面のリード部２４のパターンと対面するように、グリーンシート９の図中奥側に位置するように形成される。
【００４６】
このようにリード部９３のパターンを形成することにより、電極９１から白金線突出端の近傍に至るまでの部位では、グリーンシート２，９を積層した際に、リード部２４とリード部９３とが重なり合うことがないため、アルミナの塗布厚のばらつく範囲が狭くなる。しかも、アルミナの塗布厚を薄く設定しても、電極９１から白金線突出端の近傍に至るまでの部位にてリード部２４とリード部９３との間において短絡が生じることがない。又、たとえリード部２４とリード部９３とが重なり合う白金線突出端近傍にて、リード部２４とリード部９３とが短絡しても、白金線６に至るまでの区間が短いため、大きな電圧降下を生じることがない。
【００４７】
即ち、本参考形態の製造方法によれば、絶縁体の厚みのばらつきに起因して焼成時やエージング時に固体電解質にクラックが発生したり、リード部間に短絡が発生する割合を確実に低減することができる。又、アルミナの塗布厚のばらつく範囲が狭いので、従来よりも均一な品質のＮＯ_Xセンサを提供できる。
【００４８】
又、上記のようにリード部９３のパターンが配置されたＮＯ_Xセンサ１０では、製造時や使用時にリード部２４とリード部９３とが短絡することがないため、リード部２４とリード部９３との短絡に起因する電極２２，９１の電気信号の変動を防止できる。しかも、第１ポンプセル２０と検出セル９０との間においては、アルミナの塗布厚を必要最小限に抑えることができるため、ＮＯ_Xセンサ１０をより薄く構成できる。
【００４９】
以下、上記効果を実証するために発明者が行った実証実験の結果を表１，２に示す。
この実証実験では、上記実施形態の製造方法により製造されたＮＯ_Xセンサ１を実施例、上記参考形態の製造方法により製造されたＮＯ_Xセンサ１０を参考例、従来の製造方法（絶縁層を構成するアルミナの目標塗布厚を７９μｍに設定）により製造されたＮＯ_Xセンサを比較例としている。
【００５０】
そして、実証実験は、実施例、参考例及び比較例を各々１０個製造し、製造した各ＮＯ_Xセンサの断面を調べ、第１ポンプセルと検出セルとの間におけるリード部近傍のアルミナの塗布厚ｔ１〜ｔ３と、互いに対面する第１ポンプセルのリード部と検出セルのリード部との間におけるアルミナの塗布厚ｔ４，ｔ５を測定するものである（図５〜７参照）。
【００５１】
ここで、表１は、各ＮＯ_Xセンサにおける第１ポンプセルと検出セルとの間におけるリード部近傍のアルミナの塗布厚ｔ１〜ｔ３の測定結果である。そして、表２は、互いに対面する第１ポンプセルのリード部と検出セルのリード部との間におけるアルミナの塗布厚ｔ４，ｔ５の測定結果である。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【表２】

【００５４】
表１に示すように、比較例では、アルミナの塗布厚ｔ３が３０％の割合でグリーンシートの厚み（３２５μｍ）の１／３．６より大きくなることがあったのに対し、実施例及び参考例では、アルミナの塗布厚ｔ１，ｔ２がグリーンシートの厚みの１／３．６より大きくなることがなかった。又、参考例は実施例よりもアルミナの塗布厚と目標塗布厚との標準偏差が小さく、アルミナの塗布厚のばらつきが小さかった。
【００５５】
そして、表２に示すように、実施例は、比較例と同じく、互いに対面するリード部の短絡を防止するのに十分なアルミナの塗布厚を確保していた。
この実証実験の結果により、本発明に係る製造方法を用いることで、絶縁体の厚みのばらつきに起因して焼成時やエージング時に固体電解質にクラックが発生したり、リード部間に短絡が発生する割合が低減することが実証された。
【００５６】
尚、参考形態では、アルミナの目標塗布厚を５０μｍに設定していたが、上記実験結果から、参考形態の製造方法では、アルミナの目標塗布厚を７２．２μｍ（グリーンシートの厚みの１／４．５）に設定しても、リード部近傍におけるアルミナの塗布厚が９０μｍを越えてしまうことがないことが分かった。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態及び参考形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態及び参考形態では、本発明をＮＯ_Xセンサの製造に用いたが、板状からなる固体電解質を複数積層してなる他のガスセンサの製造に適用しても良い。
【００５８】
又、上記実施形態及び参考形態では、グリーンシートがジルコニアからなっていたが、ジルコニアとイットニアとの固溶体やジルコニアとカルシアとの固溶体、ハフニアの固溶体、ペロブスカイト型酸化物固溶体、３価金属酸化物固溶体などからなっていても良い。
【００５９】
又、上記参考形態では、電極９１から電極９１の反対側に位置するリード部９３の先端部付近までがグリーンシート２におけるリード部２４と互いに重なり合わないように配置されていたが、リード部９３全体がリード部２４と互いに重なり合わないように配置されていても良い。この場合、リード部９３に接続させる白金線を１つ追加すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のＮＯ_Xセンサ１の斜視図である。
【図２】ＮＯ_Xセンサ１の図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】ＮＯ_Xセンサ１の分解斜視図である。
【図４】参考形態のＮＯ_Xセンサ１０の分解斜視図である。
【図５】実施例のＮＯ_Xセンサの断面図である。
【図６】参考例のＮＯ_Xセンサの断面図である。
【図７】比較例のＮＯ_Xセンサの断面図である。
【図８】グリーンシートの厚みとアルミナの塗布厚との比を変化させてクラックの発生率の確認を行った際の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１０…ＮＯ_Xセンサ、２，３，４，９…グリーンシート、５，６，７，８…白金線、２０…第１ポンプセル、２１，２２，３１，３２，４１，４２，９１…電極、２３，２４，３３，３４，４３，４４，９３…リード部、２５…第１拡散抵抗体、２６…第１室、２７，３７…スルーホール、３０，９０…検出セル、３５…第２拡散抵抗体、３６…拡散孔、４０…第２ポンプセル、５０，６０…絶縁層、６１…第２室、７０…白金線用ペースト。

Claims

板状からなる固体電解質及び該固体電解質の片面に配置された第１電極を有する第１セルと、該第１セルと積層され、板状からなる固体電解質及び該固体電解質の前記第１セル側の片面に配置された第２電極を有する第２セルとに、前記第１電極及び前記第２電極から前記固体電解質の面に沿って延設するリード部を互いに重なり合うように配置して、前記第１セルにおける前記片面と前記第２セルにおける前記第１セル側の前記片面との間にペースト状の絶縁体を塗布し、焼成により前記第１セル及び前記第２セルと前記絶縁体とを一体化してなるガスセンサの製造方法であって、
前記リード部近傍における前記絶縁体の塗布厚が前記固体電解質の厚みの１／８．１以上、且つ、１／５．４以下となるように前記絶縁体を塗布することを特徴とするガスセンサの製造方法。
前記固体電解質の主成分はジルコニアからなり、又、前記絶縁体の主成分は、アルミナからなることを特徴とする請求項１記載のガスセンサの製造方法。