JPS6250658A

JPS6250658A - 固体電解質型酸素センサの酸素センサ素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPS6250658A
Application number: JP60189752A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Iwamura; 岩村　亮二; Hideyasu Murooka; 室岡　秀保; Shoichi Iwanaga; 昭一岩永; Takeshi Fujita; 毅藤田; Sadayasu Ueno; 上野　定寧; Kiyomitsu Suzuki; 清光鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-30
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1987-03-05
Also published as: JPH0521425B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、たとえば、排気ガス中の酸素濃度を測定して
、自動車エンジンや暖房器などの燃焼を制御するために
使用される固体電解質型酸素センサ、すなわち、固体電
解質板と多孔質電極とを用いた固体電解質型酸素センサ
の酸素センサ素子とその製造方法に係り、特に、酸素セ
ンサ素子を加熱するヒータの電力低減を志向した固体電
解質型酸素センサの酸素センサ素子とその製造方法に関
するものである。

〔発明の背景〕

従来、実用化されている固体電解質型酸素センサの酸素
センサ素子は、固体電解質板を挾んで設けた一方の多孔
質電極を被測定ガス（酸素分圧をＰ、とする）に曝露し
、他方の多孔質電極を基準ガス（酸素分圧をＰｌとする
）に曝露して、２５表わされる信号電圧Ｖ、とじて検出
することによって、前記被測定ガスの酸素濃度を測定す
るようにしたものである。

この信号電圧Ｖ、を取出すためには、前記固体電解質板
中を酸素イオンが流れる必要があるが、該固体電解質板
としてＹ　２０３で部分安定化したＺｒ（ｈを用いた場
合、その酸素センサ素子の温度が約５ｏｏｔ：’以上に
ならなければ、前記信号電圧が得られない。

たとえば、自動車の燃焼制御は排気ガスを被測定ガスと
し、この排気ガス中の酸素濃度を前記酸素センサ素子を
用いて測定し、理想的に燃焼させるように空気と燃料と
の比を調節するものである。

ところで、自動車の燃費を大幅に低減するためには、エ
ンジン始動時からこの制御システムを作動させる必要が
ある。したがって、排気ガスによる加熱によって酸素セ
ンサ素子の温度が５ｏｏｔ：’以上になるまでは、ヒー
タによシ酸素センサ素子を暖める必要があシ、排気ガス
による加熱後も、前記ヒータにより酸素センサ素子を精
度良く一定温度に保つ必要がある。

このように構成した従来の酸素センサ素子の問題点を１
図面を用いて以下に説明する。

第５図は、傍熱形の、従来の固体電解質型酸素センサを
示す略示縦断面図、第６図は、第５図のＷ−Ｍ矢視断面
図である。この種の、固体電解質型酸素センサは、たと
えば、特開昭５２−７２２８６号公報、特開昭５６−１
３０６４９号公報に記載されている。

図において、２は、下端部に多孔質電極が形成されてい
る、固体電解質型酸素センサの酸素センサ素子（詳細後
述）、１は、この酸素センサ素子２の下端部の周囲に巻
回して配設された、ニクロム線、白金線などを巻いたヒ
ータ、ｌａ、ｌｂは、このヒータ１へ電力を供給する電
線、１５は、固体電解質型酸素センサの素子ホルダ、１
６は、この素子ホルダ１５に取付けられ、前記酸素セン
サ素子２を保持する固定治具である。前記酸素センサ素
子２は、第６図に示すように、積層した第１および第２
の固体電解質板３，４（たとえば、６ｍｏ７％Ｙ２Ｏ３
で部分安定化したＺｒＣｈ）の合わせ面およびこの合わ
せ面と反対面に多孔質電極５゜６．７を形成しくたとえ
ば、白金ペーストをスクリーン印刷によシ形成し）、各
多孔質電極５，６゜７には、信号電圧取出し配線５ａ、
６ａ、７ａが接続されているものである。

このように構成した固体電解質型酸素センサにおいて、
多孔質電極７を被測定ガスに曝露し、多孔質電極６の空
孔内の酸素を基準ガスとしく前記多孔質電極６から７へ
流れた酸素に相当する酸素量は、多孔質電極５から６へ
供給される）、前述したように、ネルンストの式で表わ
される信号電圧を検出し、これを前記信号電圧取出し配
線５ａ。

５ａ、７ａから取出すことによって、前記被測定ガスの
酸素濃度を測定する。

このように、従来の固体電解質型酸素センサは、コイル
状に巻いたヒータ１によって酸素センサ素子２を周囲か
ら加熱する傍熱形のものであるから、加熱速度が遅く、
熱が酸素センサ素子２へ有効に伝達されないため、ヒー
タ１の消費電力が多いという問題点があった。また、ヒ
ータ１と酸素センサ素子２との間が離れているため、ヒ
ータ１に同一の電力を供給していても酸素センサ素子２
の温度が変化し、酸素セ／す素子２の温度制御を高精度
に行なうことができず、したがって、酸素濃度の測定値
に誤差を生ずるという、さらに改善すべき問題点もあっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、酸素
センサ素子を加熱するヒータの消費電力が少なく、且つ
前記酸素センサ素子の温度制御が高精度に行なえる固体
電解質型酸素センサの酸素センサ素子と、この酸素セン
サ素子を容易に製造する方法の提供を、その目的とする
ものである。

〔発明の概要〕

本発明に係る固体電解質型酸素センサの酸素センサ素子
の構成は、部分安定化したＺｒＯ２を主成分とする固体
電解質板を使用した、固体電解質型酸素センサの酸素セ
ンサ素子において、第１および第２の固体電解質板を積
層し、その合わせ面およびこの合わせ面の反対面に、信
号電圧取出し配線を接続した多孔質電極を配設したもの
のいずれか一方の側に、外部と連通するガス導入孔が貫
通して穿設されてヒータを内蔵したｋｔｚｏ３を主成分
とする絶縁層を、前記ガス導入孔と連通ずるガス導入孔
を穿設したガス導入室を前記多孔質電極と対向して設け
た熱膨張係数の大きさが前記固体電解質板と絶縁層との
中間にある金属酸化物の中間層を介して、積層してなり
、前記ヒータによって前記固体電解質板を加熱し、前記
ガス導入孔から前記ガス導入室へ流入した被測定ガスの
酸素濃度に係る信号電圧を、前記信号電圧取出し配線か
ら取出すようにしたものである。

また、本発明に係る固体電解質型酸素センサの酸素セン
サ素子の製造方法の構成は、信号電圧取出し配線が接続
された多孔質電極を両面に形成した、部分安定化したＺ
　ｒ　Ｏ２を主成分とする第１の固体電解質板のグリー
ンシートと、信号電圧取出し配線が接続された多孔質電
極を片面に形成した、部分安定化したＺｒＯ２を主成分
とする第２の固体電解質板のグリーンシートと、突合わ
せ面の一方にヒータを形成し、ガス導入孔が貫通して穿
設された２枚一組の、Ａｔ２０３を主成分とする絶縁層
のグリーンシートと、前記ガス導入孔と連通ずるガス導
入孔を穿設したガス導入室を形成した、焼結時に前記固
体電解質板および前記絶縁層と反応し、且つ焼結後の熱
膨張係数の大きさが両者の中間になる金属酸化物の中間
層のグリーンシートとを用い、前記２枚の固体電解質板
のグリーンシートを、多孔質電極とグリーンシートが交
互になるように重ね、さらに、外側へ出だ多孔室電極の
いずれか一方と前記ガス導入室とが対向するように、前
記中間層のグリーンシートを重ね、さらにまた。

この中間層のグリーンシートの上に、前記ガス導入孔同
士が連通ずるように、前記両突合わせ面を対向せしめて
組合わせた前記一組の絶縁層のグリーンシートを積層し
て焼結するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

実施例の説明に入るまえに、本発明の固体電解質型酸素
センサの酸素センサ素子とその製造方法に係る基本的事
項を説明する。

酸素センサ素子を効率よく加熱するためには、この酸素
センサ素子を直接加熱しうるように、ヒータを該酸素セ
ンサ素子に内蔵させればよい。このように構成するため
に、第１および第２の固体電解質板（いずれもグリーン
シート）を積層しその合わせ面およびこの合わせ面の反
対面に多孔質電極を配設したものの片側に、ヒータを内
蔵した絶縁層のグリーンシートを配設し、これらを焼結
して製造する（製造方法の詳細は後述する）。

ところで、高温で絶縁性に優れた絶縁層の材料としてｋ
１２０３を挙げることができるが、このｋｌ　２０３は
、前記固体電解質板の主成分であるＺｒＣｈと熱膨張係
数の大きさが異なる。しだがって、Ａｌ　２０３を主成
分とする絶縁層を、ＺｒＯ２を主成分とする固体電解質
板に直接密着して積層すると、焼結時、あるいは高温度
で使用中に、両者の熱膨張差に基づく応力によって酸素
センサ素子が破損するおそれがある。また、ＺｒＯ２と
ｋｔｚｏｓとは互いにほとんど反応しないために、焼結
によって一体化することも困難である。

そこで、これらを解決する手段として、本発明において
は、熱膨張係数の大きさが固体電解質板の主成分である
Ｚｒ０ｚと絶縁層の主成分であるＡＬｚ　Ｏ３との中間
の値であって、しかも、焼結時にＺｒ０ｚｒ　ｋＬｚｏ
３双方と反応する中間層を介在せしめるようにしたもの
である。この中間層の組成としては、たとえば、３％ｗ
ｔ％Ａｔ２０３を含む、　５　ｍｏ１％Ｙ２Ｏ３で部分
安定化したＺｒＯ２がよい。

以下、実施例によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る固体電解質型酸素セ
ンサの酸素センサ素子を示す断面図である。

この酸素センサ素子２人は、第１および第２の固体電解
質板３，４（６ｍｏｔ％Ｙ２Ｏ３で部分安定化したＺ　
ｒ　Ｑ　ｚ　）を積層し、その合わせ面およびこの合わ
せ面の反対面に、信号電圧取出し配線がそれぞれ接続さ
れた多孔質電極６および５，７（白金ペーストを使用し
、スクリーン印刷法により形成）を配設し、この−刃側
に、外部と連通ずるガス導入孔９ａが貫通して穿設され
、ヒータＩＡ（白金ペーストを使用し、スクリーン印刷
法によ多形成）を内蔵した絶縁層８　ａ、　　８　ｂ　
（Ａ／：ｚｏ３９０重量部に３Ｑｗｔ％ｋｔｚｏ３５３
ｗｔ％５１０２−１７ｗｔ％ＭｇＯの助剤を添加したも
の）を、前記ガス導入孔９ａと連通ずるガス導入孔９ｂ
を穿設したガス導入室１０を前記多孔質電極７と対向し
て設けた中間層１２（３ｗｔ％Ａｔｚ０３を含む、６ｍ
ｏｔＹ２０３で部分安定化したＺｒ（ｈ）を介して積層
し、他方側に、前記多孔質電極５上に保護層１４（たと
えば、マグネシウムスピネル）を形成してなるものであ
る。

前記中間層１２の熱膨張係数の大きさは、２０゜〜８０
０Ｃの温度範囲においてｓ、４ｘ１ｏ−’／Ｃであり、
第１．第２の固体電解質板３，４（上記温Ｗ範囲テ８．
８　Ｘ　１０−’／　Ｃ）と絶縁層８ａ。

８ｂ（上記温度範囲でｓ、ｏｘｔｏ−’／Ｃ）との中間
にあるので、第２の固体電解質板４と絶縁層８ｂとの間
にこの中間層１２を介在せしめることにより、熱膨張差
に基づく応力が緩和され、焼結時（製造方法については
後述）、するいは使用中にヒータＩＡによって酸素セン
サ素子２人が８００Ｃ程度まで加熱された時にも、該酸
素センサ素子２人が破損することはない。また、中間層
１２は、固体電解質板４．絶縁層８ｂ双方に反応するの
で、固体電解質板４．中間層１２．絶縁層８ｂ間の密着
性がよく、酸素センサ素子２人が容易に一体に焼結され
る。

このように構成した固体電解質型酸素センサの酸素セン
サ素子２Ａを被測定ガスに曝露しこれをＯＮにすれば、
被測定ガスの温度が、予め設定した８００Ｃになるまで
はヒータＩＡに通電され、このヒータＩＡによって酸素
センサ素子２人が有効に加熱され、ガス導入孔９ａから
ガス導入室１０へ流入した被測定ガスの酸素濃度を、被
測定ガスの温度にかかわらず容易に、高精度に測定する
ことができる。

以上説明した本実施例の酸素センサ素子２人の効果を、
第２図を使用して説明する。

第２図は、第１図に係る固体電解質型酸素センサのヒー
タ加熱特性図である。この第２図から明らかなように、
酸素センサ素子２人の温度を８００Ｃにまで加熱するに
要する消費電力は約１０Ｗであシ、第５図に係る従来の
、傍熱形の固体電解質型酸素センサの場合の約１００Ｗ
に比較して、約１／１０に低下する。

また、ヒータＩＡと酸素センサ素子２Ａとの間に隙間が
なく一体であるため、酸素センサ素子２人の温度制御の
精度が±２００から±５Ｃに向上し、このため酸素濃度
測定の精度が約４倍に向上するという効果もある。さら
に、本実施例の固体電解質型酸素センサを自動車エンジ
ンの燃焼制御に使用することにより、エンジン始動時か
ら高精度に燃焼制御を行なうことができるので、従来に
比べて燃費が約１０Ｘ低減するという利点がある。

なお、本実施例の酸素センサ素子２人は、固体電解質板
３，４として６　ｍｏ１％Ｙ２Ｏ３で部分安定化したＺ
　ｒ　Ｏｚを使用したが、固体電解質板の組成はこれに
限るものではなく、４〜８　ｍｏＡ％Ｙ２Ｏ３もしくは
４〜８ｍｏ１％ＣａＯなどで部分安定化したＺｒＯ２で
あってもよい。

さらに、絶縁層ｇａ、３ｂの組成は、Ａｔｚ０３９０重
量部に３０ｗｔ％ＡｔｚＯ３５３ｗｔ％８１Ｃｈ−１７
ｗｔ％ＭｇＯの助剤を１０重量部添加したものに限るも
のではなく、助剤として／／１Ａｔｚ　０３−８ｉＣｈ
　　ＭｇＯ系以外のもの、たとえばｋｌｚｏ３Ｓｉｎ２
　ＣａＯ系のものであってもよく、また、粒度を微細化
して固体電解質板の焼結温度に近似させ、焼結収縮量を
該固体電解質板に合わせるようにすれば、Ａｔ　２０３
単体であってもよい。

また、中間層１２は、３ｗｔ％ＡＡｚＯ３を含む、６　
ｍｏｔ％Ｙ２Ｏ３で部分安定化したＺｒＯ３に限るもの
ではなく、ｋｔ２０３の添加量には許容範囲がある。こ
れを第３図を用いて説明する。

第３図は、第１図における中間層の、ｋｔ２０３添加量
と熱膨張係数との関係を示す熱膨張特性図である。この
第３図において、Ａ１２０　ｇの添加量が１．５ｗｔ％
よシも少ないと、熱膨張係数が大きくなって固体電解質
板４の値に接近し、中間層と絶縁層８ｂとの密着性が悪
くなシ、逆に＋Ｘｗｔ％よシも多くなると、熱膨張係数
が小さくなって絶縁層８ｂの値に接近し、中間層を介在
せしめても、熱応力を緩和させる効果が低減するので、
　ｋｌｚ　０３の添加量は１．５〜４ｗｔ％がよい。

さらにまた、中間層の材料は、焼結時に固体電解質板４
および絶縁層８ｂと反応し、且つ焼結後の熱膨張係数の
大きさが両者の中間になる金属酸化物であれば何でもよ
く、たとえば、ＡｔｚＯｓ−８ｉＯｚ系、ＴｉＯ２系の
ものでもよい。

まだ、本実施例においては、外側へ出た多孔質を極５上
に保護層１４を形成したが、この保護層１４はなくても
よい。しかし有れば、塵埃などの付着、排気ガスの衝突
による多孔質電極５の剥離を防止するので、多孔質電極
５の寿命、すなわち酸素センサ素子２人の寿命を長くす
ることができるという利点がある。

次に、前記した第１図に係る固体電解質型酸素センサの
酸素センサ素子２Ａの製造方法の一実施例を、第４図を
使用して説明する。

第４図は、本発明の一実施例に係る、固体電解質型酸素
センサの酸素センサ素子の製造方法の製造工程図である
。この第４図において、第１図と同一番号を付したもの
は同一部分である。

５　ｍｏｔ％Ｙ　２０　ａで部分安定化したＺｒ０ｚ粉
末に。

有機結合剤、可塑剤　、有機溶剤などを加えてスラリー
状にし、このものからドクターブレード法のスリップキ
ャスティングによシ板状のグリーンシート（厚さ０．２
５ｍ）を製作し、これを所定の寸法に切断した第１の固
体電解質板３のグリーンシートの両面に、白金粉末を有
機溶剤でペースト状にした白金ペーストをスクリーン印
刷法で印刷して、信号電圧取出し配線５ａ、６ａ付きの
多孔質電極５，６を形成する。同様にして、前記第１の
固体電解質板３のグリーンシートと同一材料。

同一寸法の第２の固体電解質板４のグリーンシートを製
作し、この片面に、前記多孔質電極５，６と同一材料、
同一方法で信号電圧取出し配線７ａ付きの多孔質電極７
を形成し、この多孔質電極７上に、ガス導入室１０へ嵌
ま）込む中子を有機物１３（焼結温度以下の約３００Ｃ
で燃焼する有機物、たとえばエチルセルローズ）をスク
リーン印刷法で形成する（フィルム状のものを接着して
もよい）。

Ａ１２０３９０重量部に３０ｗｔ％ｋＨｚ　Ｏ３５３ｗ
ｔ％ＳｉＣｈ−１７ｗｔ％ＭｇＯの助剤１０重量部を混
合し、前記第１の固体電解質板３のグリーンシートを製
作したと同じ手法でグリーンシート（厚さ０．１５ｍｎ
）を製作し、これを前記グリーンシートと同一寸法に切
断し、貫通するガス導入孔９ａを穿設して１枚の絶縁層
８ｂのグリーンシートを作成し、これの突合わせ面１１
ｂに、白金粉末を有機溶剤でペースト状にした白金ペー
ストをスクリーン印刷法で印刷して、ヒータＩＡを形成
する。同様にして、前記ガス導入孔９ａと対向する位置
にガス導入孔９ａを貫通して穿設した・前記絶縁層８ｂ
のグリーンシートと同一寸法の、１枚の絶縁層８ａのグ
リーンシート（このグリーンシートの突合わせ面１１ａ
にはヒータなし）を作成する。

また、３ｗｔ％のＡｌ２Ｏ５粉末と、６ｍｏｔ％Ｙ２Ｏ
３で部分安定したＺ　ｒ　Ｏ２粉末とを混合して、前述
したと同じ手法でグリーンシート（厚さ０．２５ａｏｍ
）を製作し、これを前記第１の固体電解質板３のグリー
ンシートと同一寸法に切断し、ガス導入孔９ｂを穿設（
前記ガス導入孔９ａと対向する位置に穿設）したガス導
入室１０を設けて中間層１２のグリーンシートを作成す
る。

このようにして用意した５枚の前記グリ−／シートのう
ち、多孔質電極５，６．７を形成した第１．２の固体電
解質板３，４のグリーンシートを、多孔質電極とグリー
ンシートとが交互になるように重ね、さらに、外側へ出
た多孔質電極７と前記ガス導入室１０とが対向するよう
に、中間層１２のグリーンシートを重ね、さらにまた、
このグリーンシートの上に、ガス導入孔９ａ、９ｂ同士
が連通ずるように、前記両突合わせ面１１ａ、ｌｌｂを
対向せしめて組合わせた前記一組の絶縁層Ｆ３ａ。

８ｂのグリーンシートを、絶縁層８ｂのグリーンシート
を下側にして積層する。

積層したものは、１２０ｒＸ８０　ｋｇｆ　／　ｃｍ２
の条件でホットプレスによって密着されたのち、１５０
０ＣＸ２ｈｒの大気中で焼結された。有機物層１３は、
途中の約３００Ｃで燃焼した。この後、外側へ出た多孔
質電極５上にマグネシウムスピネルが溶射され、保護層
１４が形成され、所望の酸素センサ素子２人が得られた
。

以上説明した本実施例の、固体電解質型酸素センサの酸
素センサ素子の製造方法によれば、第１゜第２の固体電
解質板３，４を積層し、その上に、中間層１２を介して
、突合わせ面１１ｂにヒータＩＡを形成した２枚一組の
絶縁層８ａ、８ｂを積層し、これを焼結するようにした
ので、第５図に係る、傍熱形の、従来の固体電解質型酸
素センサのようにヒータ１を別に取付ける必要がなく、
固体電解質型酸素センサの製造が容易になり、また、製
造過程でヒータＩＡが断線するおそれは全くない、とい
う効果がある。

なお、本実施例においては、第２の固体電解質板４のグ
リーンシートの多孔質電極７上に有機物層１３を形成す
るようにしたが、この有機物層１３の中子は設けなくて
もよい。しかし、設けることにより、積層時における中
間層１２のグリーンシートのガス導入室１０の変形を完
全に防止するので、使用時にガス導入室１０内へ流入す
る被測定ガスが接触する多孔質電極７の有効面積を最も
大きく確保できるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、酸素センサ
素子を加熱するヒータの消費電力が少なく、且つ前記酸
素センサ素子の温度制御が高精度に行なえる固体電解質
型酸素セｙすの酸素センサ素子と、この酸素センサ素子
を容易に製造する方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る固体電解質型酸素セ
ンサの酸素セ／す素子を示す断面図、第２図は、第１図
に係る固体電解質型酸素センサのヒータ加熱特性図、第
３図は、第１図における中間層の、　ｋｌｚ　Ｏ３添加
量と熱膨張係数との関係を示す熱膨張特性図、第４図は
、本発明の一実施例に係る、固体電解質型酸素センサの
酸素センサ素子の製造方法の製造工程図、第５図は、傍
熱形の、従来の固体電解質型酸素センサを示す略示縦断
面図、第６図は、第５図の■−ｖｔ矢視断面図である。ＩＡ・・・ヒータ、２Ａ・・・酸素セ／す素子、３・・
・第１の固体電解質板、４・・・第２の固体電解質板、
５゜６．７・・・多孔質電極、５ａ、６ａ、７ａ・・・
信号電圧取出し配線＊　　８　ａｔ　　８　ｂ・・・絶
縁層、９ａ、９ｂ・・・ガス導入孔、１０・・・ガス導
入室、１２・・・中間層。も１圀ｚ７−のと−タ嘴ｔ（力ひの第３の１４の令刀ａ會（Ｗ１汐第４の

Claims

【特許請求の範囲】１、部分安定化したＺｒＯ＿２を主成分とする固体電解
質板を使用した、固体電解質型酸素センサの酸素センサ
素子において、第１および第２の固体電解質板を積層し
、その合わせ面およびこの合わせ面の反対面に、信号電
圧取出し配線を接続した多孔質電極を配設したもののい
ずれか一方の側に、外部と連通するガス導入孔が貫通し
て穿設されてヒータを内蔵したＡｌ＿２Ｏ＿３を主成分
とする絶縁層を、前記ガス導入孔と連通するガス導入孔
を穿設したガス導入室を前記多孔質電極と対向して設け
た熱膨張係数の大きさが前記固体電解質板と絶縁層との
中間にある金属酸化物の中間層を介して、積層してなり
、前記ヒータによって前記固体電解質板を加熱し、前記
ガス導入孔から前記ガス導入室へ流入した被測定ガスの
酸素濃度に係る信号電圧を、前記信号電圧取出し配線か
ら取出すようにしたことを特徴とする固体電解質型酸素
センサの酸素センサ素子。２、中間層を、１．５〜４ｗｔ％Ａｌ＿２Ｏ＿３を含む
、部分安定化したＺｒＯ＿２の中間層にしたものである
特許請求の範囲第１項記載の固体電解質型酸素センサの
酸素センサ素子。３、信号電圧取出し配線が接続された多孔質電極を両面
に形成した、部分安定化したＺｒＯ＿２を主成分とする
第１の固体電解質板のグリーンシートと、信号電圧取出
し配線が接続された多孔質電極を片面に形成した、部分
安定化したＺｒＯ＿２を主成分とする第２の固体電解質
板のグリーンシートと、突合わせ面の一方にヒータを形
成し、ガス導入孔が貫通して穿設された２枚一組の、Ａ
ｌ＿２Ｏ＿３を主成分とする絶縁層のグリーンシートと
、前記ガス導入孔と連通するガス導入孔を穿設したガス
導入室を形成した、焼結時に前記固体電解質板および前
記絶縁層と反応し、且つ焼結後の熱膨張係数の大きさが
両者の中間になる金属酸化物の中間層のグリーンシート
とを用い、前記２枚の固体電解質板のグリーンシートを
、多孔質電極とグリーンシートが交互になるように重ね
、さらに、外側へ出た多孔質電極のいずれか一方と前記
ガス導入室とが対向するように、前記中間層のグリーン
シートを重ね、さらにまた、この中間層のグリーンシー
トの上に、前記ガス導入孔同士が連通するように、前記
両突合わせ面を対向せしめて組合わせた前記一組の絶縁
層のグリーンシートを積層して焼結することを特徴とす
る固体電解質型酸素センサの酸素センサ素子の製造方法
。