KR102228244B1 - 접촉면을 구비한 센서 소자 - Google Patents

접촉면을 구비한 센서 소자 Download PDF

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마르쿠스 룩스
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Abstract

본 발명은 가스의 물리적 특성을 검출하기 위한, 특히 내연기관의 배기 가스의 가스 성분 농도 또는 온도 또는 고체 성분 또는 액체 성분을 검출하기 위한 센서 소자에 관한 것이다. 센서 소자(20)는 예컨대 고체 전해질 막(21)을 포함하고, 센서 소자의 길이 방향으로 서로 마주 놓이게 제 1 단부 영역 및 제 2 단부 영역(202)을 포함한다. 센서 소자(20)는 제 2 단부 영역(202)의 외부에, 특히 제 1 단부 영역 내에 기능 소자를 포함하고, 상기 기능 소자는 제 2 단부 영역(202) 내에서 센서 소자(20)의 외부면 상에 배치된 접촉면(43, 44)에 전기 전도 방식으로 접속된다. 센서 소자는 접촉면(43)이 제 1 단부 영역(201)으로부터 떨어진 측면에서 예컨대 반경(R)으로 라운딩되는 것을 특징으로 한다. 접촉면(43, 44)은 특히 각각 3개의 부분 영역: 헤드 영역(432, 442), 넥 영역(433, 443) 및 몸통 영역(431, 441)을 포함한다.

Description

접촉면을 구비한 센서 소자{SENSOR ELEMENT HAVING A CONTACT SURFACE}
본 발명은 예컨대 배기 가스 센서로서, 특히 자동차에 매우 많이 보급된 람다 프로브로서 사용되는 센서 소자에 관한 것이다. 물론, 본 발명은 다른 방식의 센서 소자들, 예컨대 배기 가스의 다른 가스 성분을 검출하기 위한 센서 및 입자 센서 등에도 적용될 수 있다.
본 발명은 특히 예컨대 개별의, 경우에 따라 인쇄된 세라믹 그린 필름의 통합, 특히 적층에 의해 제조된, 소결된 또는 소결 가능한 세라믹 센서 소자에 관한 것이다.
센서 소자는 특히 적어도 하나의 전기의, 전기화학의 및/또는 전자의 기능 소자를, 일반적으로 배기 가스를 향한, 센서 소자의 제 1 단부 영역에 포함한다. 센서 소자의 전기 공급 가능성은 여기서 일반적으로 배기 가스로부터 떨어진 제 2 영역에서 센서 소자의 외부면 상의 접촉면에 의해 제공된다.
접촉면의 전기 전도성과 더불어, 센서 소자의 작동 중에 그리고 제조 시에 접촉면의 높은 내열성 및 내약품성이 요구된다. 따라서, 귀금속, 예컨대 백금 등이 보급되어 사용된다. 이러한 귀금속은 비교적 비싸기 때문에, 일반적으로 접촉면을 가급적 작게 만들려고 한다.
그러나 센서 소자의 제조 공차로 인해, 또는 센서 내의 센서 소자와 상호 작용하는 접촉 소자, 예컨대 금속 와이어, 핀, 스프링 등의 제조 공차로 인해, 접촉이 모든 경우에 확실하게 보장되지 않은 경우, 접촉면의 축소는 임계적이다.
DE 102 08 533 A1, DE 10 2004 047 783 A1 및 DE 10 2009 055 416 A1에는 이미 접촉면들을 구비한 센서 소자들이 개시되어 있다. 상기 접촉면들은 기능 소자로부터 떨어진 그 단부 영역들에서 직사각형으로 구현된다.
본 발명의 과제는 전기 접촉과 관련해서 조립 에러가 커지지 않으면서, 적은 재료 사용량으로, 그에 따라 저렴하게 제조될 수 있는 접촉면을 구비한 센서 소자를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 센서 소자에 의해 해결된다.
청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 본 발명에 따른 센서 소자는, 전기 접촉과 관련해서 조립 에러가 커지지 않으면서, 센서 소자 또는 그 접촉면이 적은 재료 사용량으로, 그에 따라 저렴하게 제조될 수 있다는 장점을 갖는다.
이를 위해 본 발명에 따라 접촉면이 제 1 단부 영역으로부터 떨어진 측면 상에 라운딩을 갖는다.
특히 신속한 사이클의 자동화된 조립 후에 접촉면과 해당 접촉 소자의 상대 위치의 변동에 대한 출원인의 조사 결과, 길이 방향 및 횡 방향에서 상대 위치 변동이 나타나므로, 상응하는 변동 범위 하에서 접촉면의 길이 및 폭의 감소는 조립 에러를 야기하는 것으로 나타났다.
동일한 조사 결과, 길이 방향에서 특히 자동화된 조립 후에 접촉면과 해당 접촉 소자의 상대 위치의 변동은 횡 방향에서의 변동과 상관되지 않거나 또는 무시할 수 있을 정도로 약하게만 상관되는 것으로 나타났다.
결과적으로, 테스트 목적을 위해 사용된 충분히 큰 치수의 직사각형 접촉면은 길이 방향으로 그 가장자리 영역에서 그리고 횡 방향으로 그 가장자리 영역에서 특정 빈도로 접촉 소자와 만난다. 그러나 상기 직사각형 접촉면은 배기 가스로부터 떨어진 코너 영역들에서 실제로 매우 낮은 빈도로 접촉 소자와 만난다. 이러한 배경으로부터, 상기 영역들에서 접촉면의 라운딩이 왜 조립 에러의 빈도를 높이지 않는지가 명백해진다.
본 발명에 따라 제공되는 라운딩은 특히 소형화되지 않거나 또는 일정한 정도까지만 소형화되며 그러한 점에서 커진 조립 요구 조건이 주어지는 센서 소자에서도 접촉면의 축소를 가능하게 한다. 결과적으로, (센서 소자의 평면도에서 또는 센서 소자의 최대 면의 평면도에서) 센서 소자의 하나의 접촉면, 다수의 접촉면 또는 모든 접촉면의 면적은 각각 센서 소자의 최대 면의 면적의 2% 이하로, 특히 센서 소자의 최대 면의 면적의 1.5% 이하로 줄어들 수 있다.
추가로 또는 대안으로서 센서 소자의 하나의 접촉면, 다수의 접촉면 또는 모든 접촉면의 길이는 센서 소자의 길이의 9% 이하로 줄어들 수 있고, 특히 센서 소자의 길이의 8% 이하로 줄어들 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 센서 소자의 하나의 접촉면, 다수의 접촉면 또는 모든 접촉면의 폭도 센서 소자의 폭의 35% 이하로, 특히 센서 소자의 폭의 31.5% 이하로 줄어들 수 있다.
본 발명은 특히 1.2 ㎜ 보다 작지 않은 높이(소결된 상태) 및/또는 50 ㎜ 보다 작지 않은 길이(소결된 상태) 및/또는 4.5 ㎜ 보다 작지 않은 폭(소결된 상태)을 갖고, 그러한 점에서 커진 조립 요구 조건이 주어지는 센서 소자에도 적용될 수 있다. 소결되지 않은 센서 소자에 대한 상기 치수는 25% 정도 더 크다.
"길이 방향", "횡 방향" 및 "수직 방향"이라는 표현은 본 출원의 범위에서 기본적으로 수직 기준계의 의미로만 사용된다. 그러나 예를 들면 입방형 센서 소자의 경우 길이 방향은 센서 소자의 가장 긴 측변이 향하는 방향일 수 있고, 수직 방향은 센서 소자의 가장 짧은 측면이 향하는 방향일 수 있으며 및/또는 횡 방향은 중간 길이를 가진 센서 소자의 측변이 향하는 방향일 수 있는 것처럼 센서 소자에 의해 구별되는 방향들일 수 있다. 예를 들면 로드형 센서 소자의 경우 길이 방향은 로드형 센서 소자가 회전 대칭을 이루는 또는 실질적으로 회전 대칭을 이루는 축을 향한 방향일 수 있다.
하나의 방향에 실질적으로만 관련되는 곳은 좁은 의미의 방향과 더불어, 상기 방향과 약간의 편차를 갖는, 예를 들면 15°이하만큼의 편차를 갖는 방향 및/또는 상기 방향과 적어도 수직이지 않은 방향도 고려된다. 하나의 방향은 구조에 의해 추가로, 관련 구조가 예컨대 상기 구조의 10% 이하를 포함하는 작은 부분 범위에서만 편차를 갖는 경우에도 실질적으로 구현된다.
"센서 소자의 길이"는 본 출원의 범위에서 길이 방향에서 센서 소자의 크기를 의미하고, "센서 소자의 폭"은 횡 방향에서 센서 소자의 크기를 의미하며, "센서 소자의 높이"는 수직 방향에서 센서 소자의 크기를 의미한다. 상기 방향은 센서 소자의 평면도에 대한 것이다.
"센서 소자의 단부 영역"은 본 출원의 범위에서 길이 방향과 관련해서, 센서의 관련 단부를 포함하며 센서 소자의 길이의 50% 보다 크지 않은, 센서 소자의 연속하는 부분 영역만을 의미한다. 그러한 점에서, 단부 영역과 마주 놓인 단부 영역은 예컨대 하나의 면에서만 겹친다. 약간 제한적으로, 센서 소자의 단부 영역은, 센서의 관련 단부를 포함하며 센서 소자의 길이의 1/3 보다 크지 않거나 또는 1/4 보다 크지 않은, 센서 소자의 연속하는 부분 영역을 의미할 수 있다.
"기능 소자"는 여기서 기본적으로 좁게 해석되지 않는다. 예를 들면 기능 소자는 센서 소자의 외부 공간과 연결된 귀금속 전극 또는 서멧 전극일 수 있고 및/또는 특히 20℃에서 최대 30 옴의 전기 저항을 갖는 전기 저항 가열기 등일 수 있다.
" 한 측면에서 라운딩된 접촉면" 은 본 출원의 범위에서 기본적으로 접촉면이 동일한 길이 및 동일한 폭의 직사각형 접촉면으로 이루어지며 상기 접촉면의 관련 측면의 적어도 하나의 코너 영역에서 재료가 제거되었다는 것을 의미한다.
이 경우 주어진 윤곽은 특히 좁은 수학적 의미에서 완전히 또는 부분적으로 원호형일 수 있고 특히 90°또는 180°의 호에 걸쳐 있을 수 있음에도, 기본적으로 코너 영역들로부터 재료의 제거가 목적이다. 이러한 의미에서, 챔퍼링도 "라운딩"에 포함된다.
첫 번째 경우 "곡률 반경"은 자연적으로 주어지는 한편, 좁은 수학적 의미에서 원호형 라운딩이 아닌 경우에는 실제 윤곽과 평균적으로 최소 편차를 갖는 원호형 라운딩의 곡률 반경에 의해 주어진다. 이는 하기에서 실시예를 참고로 설명된다.
본 발명의 바람직한 개선은 곡률 반경이 일정한 최소 크기이거나 또는 상기 최소 크기를 초과하는 것이다. 이 경우, 본 발명의 바람직한 효과가 특히 두드러진다. 소결된 센서 소자에서 미터의 최소 크기, 예컨대 0.3 ㎜; 0.4 ㎜; 0.5 ㎜ 또는 0.6 ㎜와 더불어, 대안으로서 또는 추가로 센서 소자의 폭에 비례 배분되는, 예컨대 6%; 8%; 10% 또는 12%의 최소값 및/또는 접촉면의 폭에 비례 배분되는, 예컨대 15%; 23%; 30% 또는 45%의 최소값이 고려된다.
바람직한 극단의 경우, 라운딩은 최대이다. 즉, 접촉면의 단부 섹션이 반원형이거나 또는 반원과 유사하다. 이 경우, 곡률 반경은 접촉면의 1/2 폭에 의해 주어진다.
본 발명의 특별한 실시예는 기능 소자에 마주 놓인 단부 영역 내에, 접촉면에 추가해서 추가 접촉면이 예컨대 나란히 배치된 센서 소자이다.
추가 접촉면은 상기 접촉면과 동일한 기능 소자, 예컨대 전기 가열기와 접촉할 수 있거나, 또는 상기 접촉면과는 다른 기능 소자, 예컨대 추가 전극과 접촉할 수 있다.
기본적으로 추가 접촉면도 본 출원의 범위에서 접촉면에 대해 제공되는 특징에 따라 또는 본 출원의 범위에서 접촉면에 대해 제공되는 특징 조합에 따라 형성될 수 있다. 특히, 상기 접촉면 및 추가 접촉면은 센서 소자의 길이 방향으로, 특히 중심에서 센서 소자에 대해 횡 방향으로 연장하는 축에 대해 거울 대칭이거나 또는 실질적으로 거울 대칭일 수 있다.
2개의 접촉면들의 경우, 일반적으로 접촉면들 사이의 분로가 제조 변동 및 제조 결함의 범위에서도 확실하게 배제될 정도로 충분히 크게 설계된 간격이 접촉면들 사이에 형성된다. 전형적으로, 실온, 20℃에서 메가 옴 크기 그리고 최대 작동 온도, 예컨대 400℃에서 십만 옴 크기의 접촉면들 사이의 절연 저항이 요구된다.
출원인의 조사 결과, 접촉면들 사이의 분로 안정성이 본 발명에 따른 방식으로 하나 또는 2개의 접촉면의 라운딩에 의해, 특히 접촉면의 서로를 향한 코너 영역의 라운딩에 의해 더 높아지는 것으로 나타났다. 이는 접촉면들 사이의 간격(최단 연결)이 라운딩의 가상 과정에 의해 줄어들지 않는 경우에도 적용된다. 상기 효과는 예리한 코너의 영역에서 나타나는 피크 전압 또는 전계 강도 최대치 등에 기인하는 것으로 추측된다.
이와 관련해서, 곡률 반경이 특정 최소치이거나 또는 최소치를 초과하는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명의 바람직한 효과가 특히 두드러진다. 바람직하게는 곡률 반경이 센서 소자 상에 형성된 접촉면들 사이의 간격보다 더 크거나 또는 센서 소자 상에 형성된 접촉면들 사이의 간격의 일부, 예컨대 10%; 30% 또는 50%보다 더 크다.
본 발명의 특별한 실시예들은 센서 소자의 내부에 배치된 기능 소자 및/또는 센서 소자의 내부에 배치된 도체 트랙과 상호 작용하는 적어도 하나의 접촉면을 가진 센서 소자들이다. 센서 소자의 내부에 놓인 영역에 대한 접촉면의 전기 접속은 리드-스루를 통해 이루어지고, 상기 리드-스루는 접촉면으로부터 예를 들면 접촉면에 대해 수직으로 센서 소자의 내부 내로 연장하며, 선행 기술, 예컨대 DE102009028194 A1에 개시되어 있다.
리드-스루가 접촉면과 기능 소자 사이의 전기 접속의 제조 기술상 기계적으로 그리고 전기적으로 감지 가능한 영역을 형성하는 것이 중요하다. 이러한 이유로, 리드-스루가 접촉면과 만나는 영역은 센서 소자가 접촉면 상에서 예컨대 압력 끼워맞춤 방식으로, 센서 소자의 외부로부터 전기 접촉하는 접촉 소자와 기계적으로 상호 작용하지 않는 것이 바람직하다.
특히, 접촉면은 접촉 소자와의 기계적 상호 작용을 위해 제공되는 제 1 영역(이하, 몸통 영역), 및 접촉 소자와 기계적 상호 작용을 위해 제공되는 것이 아니라 리드-스루와의 접속을 형성하는 제 2 영역(이하, 헤드 영역)을 포함한다.
몸통 영역이 특히 직선의 측변을 가지고 타원형으로 형성되는 한편, 헤드 영역은 특히 원형으로 또는 링형으로 형성된다. 몸통 영역과 헤드 영역 사이에 제 3 영역(이하, 넥 영역)이 형성되고, 상기 제 3 영역의 기능은 몸통 영역과 헤드 영역을 최소화된 재료 필요량으로 전기 접속하여 이격시키는 것이다. 접촉면과 기능 소자 사이의 접촉 가능성 및 전기 접속을 보장하면서 재료 필요량을 최소화하기 위해, 접촉면의 폭이 몸통 영역에서 그리고 헤드 영역에서보다 더 작고, 특히 헤드 영역과 관련해서 바람직하게는 적어도 5% 또는 25% 정도 및/또는 몸통 영역과 관련해서 바람직하게는 적어도 15% 또는 50% 정도 더 작다.
리드-스루를 기능 소자의 방향으로 과도하게 멀리, 즉 일반적으로 상승된 온도 및 그에 따라 감소된 절연 강도가 주어지는 곳으로 이동시키지 않기 위해, 바람직하게는 넥 영역의 길이 방향 크기가 예컨대 몸통 영역 및/또는 헤드 영역의 길이 방향 크기보다 더 작은 길이로 제한된다.
또한, 리드-스루가 센서 소자의 횡 방향으로 편심에 배치된 접촉면으로부터 센서 중심을 향해 횡 방향으로 방향 설정되는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 따라서, 접촉면의 헤드 영역이 센서 중심에 대해 횡 방향으로 방향 설정된다.
본 발명의 특별한 개선예에서, 이는 추가로 접촉면의 몸통 영역이 특히 센서 소자의 길이 방향으로 연장하는 제 1 대칭 축을 가지며, 접촉면의 헤드 영역 및 넥 영역이 공통의 제 2 대칭 축을 갖고, 제 1 대칭 축과 제 2 대칭 축이 특히 5°내지 25°의 각을 형성함으로써 구현된다.
본 발명과 관련해서, 도체 트랙, 공급 라인, 리드-스루 및 접촉면에 대한 특정 재료 선택이 바람직할 수 있다. 기본적으로 83 중량% 이상의 귀금속 함량을 갖는 재료들이 바람직하므로, 미리 정해진 옴 저항이 최소화된 귀금속 사용량으로 달성될 수 있다. 가열 장치에 대한 적어도 하나의 공급 라인을 위해 95 중량% 이상, 예컨대 98 중량%의 귀금속 함량이 바람직하다. 적어도 1 중량% Al2O3, 바람직하게는 적어도 1.5 중량% Al2O3, 더 바람직하게는 최대 2.5 중량% Al2O3 의 양이 상기 구조의 전기 저항의 정확한 조절 가능성을 위해 바람직한 것으로 나타났다. 가열 장치에 대한 적어도 하나의 공급 라인은 가열 장치와 일체형으로 그리고 동일한 재료로 형성될 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 서멧 전극에 대한 공급 라인 및/또는 적어도 하나의 접촉면을 위해 가열 장치에 대한 적어도 하나의 공급 라인을 위한 것보다 더 적은 귀금속량, 바람직하게는 예컨대 83 중량% 내지 87 중량%의 귀금속량이 제공되고, 특히 서멧 전극에 대한 공급 라인에는 합해서 12 중량% 내지 16 중량%의 ZrO2 및 Y2O3 의 양이 제공된다. 서멧 전극과 함께 서멧 전극에 대한 공급 라인이 하나의 프로세스 단계에서 그리고 동일한 재료로 제조될 수 있는 것이 바람직하다. 서멧 전극에 대한 공급 라인을 위해 또는 서멧 전극을 위해, Al2O3 의 양이 0.2 중량% 내지 1 중량%인 것이 바람직하다.
추가로 또는 대안으로서 적어도 하나의 리드-스루를 위해 가열 장치에 대한 적어도 하나의 공급 라인을 위한 것보다 더 적은 귀금속 함량, 예컨대 83 중량% 내지 87 중량%의 귀금속 함량이 제공되고, 리드-스루에는 합해서 3 중량% 내지 8 중량%의 ZrO2 및 Y2O3 의 양 및 추가로 6 중량% 내지 12 중량%의 Nb2O5 의 양이 제공된다. 리드-스루가 제조 프로세스 중에 더 양호하게 취급될 수 있다는 장점이 있다. 특히 상응하는 페이스트는 더 양호한 유동 특성을 갖고, 센서 소자 내부에 리드-스루의 더 양호한 세라믹 결합을 가능하게 한다. 주로 YSZ으로 이루어진 센서 소자와 관련해서, 리드-스루의 가장자리 영역에 줄어든 산소 이온 전도성이 형성되고, 이는 센서 소자의 기능을 개선한다.
상기 귀금속 함량은 특히 백금으로 이루어질 수 있다. 대안으로서, 특히 적어도 하나의 리드-스루와 관련해서, 금속 상의 안정화를 위해 재료의 전체 조성과 관련해서 바람직하게는 0.2 중량% 내지 0.8 중량%의 양이 로듐으로 이루어질 수 있고 및/또는 재료의 전체 조성과 관련해서 바람직하게는 0.2 중량% 내지 1 중량%의 양이 팔라듐으로 이루어질 수 있다.
다른 귀금속 함량들이 항상 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 센서 소자의 개략적인 분해 사시도.
도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 센서 소자의 부분들의 확대도.
도 1은 내연기관(도시되지 않음)의 배기 가스 중의 산소 농도를 측정하기 위해 사용되는 가스 측정 센서(도시되지 않음)의 하우징 내에 배치될 수 있는 센서 소자(20)의 전체를 본 발명의 실시예로서 도시한다. 본 발명은 다른 센서, 예컨대 입자 측정용 센서의 센서 소자들 상에 상응하는 기능 소자들을 포함한다.
센서 소자는 도 1에서 길이 방향으로 좌측으로부터 우측으로 연장되고, 센서 소자(20)의 제 1 단부 영역(201)은 우측에 그리고 센서 소자(20)의 제 2 단부 영역(202)은 좌측에 도시되어 있다. 규정에 따른 장착 및 작동 시에, 센서 소자(20)의 제 1 단부 영역(201)은 배기 가스를 향하고, 센서 소자(20)의 제 2 단부 영역(202)은 배기 가스로부터 떨어진다.
또한, 도 1에서 센서 소자(20)는 횡 방향으로 전방으로부터 후방으로 연장되고, 수직 방향으로 하부로부터 상부로 연장된다.
센서 소자(20)는 인쇄된 세라믹 층들로 구성되고, 상기 세라믹 층들은 이 실시예에서 제 1, 제 2 및 제 3 고체 전해질 막(21, 22, 23)으로서 형성되며 산화이트륨 안정화된 산화지르코늄(YSZ)을 포함한다. 고체 전해질 막들(21, 22, 23)은 실시예에서 소결 과정 전에 72 ㎜의 길이, 5 ㎜의 폭 및 540 ㎛의 높이를 갖는다. 소결된 센서 소자(20)의 막들은 20% 줄어든 에지 길이를 갖는다.
제 1 고체 전해질 막(21)은 센서 소자(20)의 제 2 단부 영역(202)에서 센서 소자(20)의 관점에서 외부를 향한 큰 면 상에, 도 1에서 하부에, 여기서는 인쇄된 접촉면(43) 및 추가의 접촉면(44)을 포함한다; 도 3 참고.
제 1 고체 전해질 막(21)은 센서 소자(20)의 제 1 단부 영역(201)에서 센서 소자(20)의 관점에서 내부를 향한 큰 면 상에, 도 1에서 상부에, 센서 소자(20)의 제 1 단부 영역(201)을 가열하기 위해 사용되는 기능 소자(31)로서 구불구불한 형태의 가열 장치(311)를 포함한다. 구불구불한 형태의 가열 장치(311)의 연장에서 그 단부에 각각 도체 트랙(321, 322)이 접속되고, 도체 트랙(321, 322)으로 가열 장치(311)의 이행은 구조 폭 및/또는 구조 높이의 증가 또는 길이당 전기 저항의 감소를 특징으로 한다.
도체 트랙들(321, 322)은 배기 가스 측에, 여기서는 일정한 폭을 갖는 공급 라인(323, 325)이라 하는 섹션을 포함한다. 도체 트랙들(321, 322)은 또한 배기 가스로부터 떨어져, 여기서는 링형으로 형성되는 칼라(324, 326)라고 하는 섹션을 포함한다; 도 4 참고.
제 1 고체 전해질 막(21)은 센서 소자(20)의 관점에서 내부를 향한 큰 면에, 도 1에서 상부에, 여기서는 인쇄된 절연층(330) 및 밀봉 프레임(331) 그리고 막 결합제 층(333)을 포함한다.
제 1 고체 전해질 막(21)은 제 2 단부 영역(202)에 2개의 리드-스루(501, 502)를 포함하고, 상기 리드-스루들은 수직 방향으로 제 1 고체 전해질 막(21)을 통해 연장하며 각각 접촉면(43, 44)을 도체 트랙(321, 322)의 칼라(324, 326)에 전기 전도 방식으로 접속한다; 도 6 참고.
제 2 고체 전해질 막(22)은 양측에 각각 막 결합제 층(333)을 포함하고, 상기 제 2 고체 전해질 막(22)은 또한 기준 가스 채널(35)을 포함하고, 상기 채널은 배기 가스로부터 떨어져 배치된 기준 가스 개구(351)로부터 센서 소자(20)의 제 1 단부 영역(201)까지 연장되고, 횡방향으로 중앙에서 연장한다. 기준 가스 채널(35)은 채워지지 않은 상태로 형성되고, 특히 기준 가스 채널 내에 다공성 충전재가 제공되지 않는다.
제 3 고체 전해질 막(23)은 센서 소자(20)의 관점에서 내부를 향한 큰 면 상에, 도 1에서 하부에, 기준 가스 채널(35)에 마주 놓이게, 산소 농도를 측정하기 위한 기능 소자(31)로서 서멧 전극(312)을 포함한다. 서멧 전극(312)의 연장에서 그 단부에 도체 트랙(328)이 접속되고, 도체 트랙(328)으로 서멧 전극의 이행은 구조 폭의 감소를 특징으로 한다.
도체 트랙(328)은 배기 가스 측에, 여기서는 일정한 폭을 갖는 공급 라인(327)이라 하는 섹션을 포함한다. 도체 트랙(328)은 또한 배기 가스로부터 떨어져, 여기서는 링형으로 형성된 칼라(329)라고 하는 섹션을 포함한다; 도 5 참고. 제 3 고체 전해질 막(23)의 상기 측면 상에(그 밖에는 인쇄되지 않음) 막 결합제 층(333)이 제공된다.
제 3 고체 전해질 막(23)은 센서 소자(20)의 제 2 단부 영역(202)에서 센서 소자(20)의 관점에서 외부를 향한 큰 면 상에, 도 1에서 상부에, 여기서는 인쇄된 접촉면(45) 및 추가 접촉면(46)을 포함한다; 도 2 참고
센서 소자(20)의 제 1 단부 영역(201) 내에 배치된 추가의 서멧 전극(313)까지 연장되는 예컨대 일정한 폭을 가진 도체 트랙(320)이 추가의 접촉면(46)에 접속된다. 도체 트랙(320)은 예컨대 밀봉 커버층(361)으로 커버되고, 상기 추가의 서멧 전극(313)은 다공성 층(362)을 포함하므로, 외부 공간과 추가의 서멧 전극(313) 사이의 소통이 보장된다.
제 3 고체 전해질 막(23)은 제 2 단부 영역에 리드-스루(503)를 포함하고, 상기 리드-스루(503)는 수직 방향으로 제 3 고체 전해질 막(23)을 통해 연장하며, 접촉면(45)을 칼라(329)에 전기 전도 방식으로 접속한다; 도 6 참고.
도 2에는 센서 소자(20)의 배기 가스로부터 떨어진 제 2 단부 영역(202)이 제 3 고체 전해질 막(23)의 평면도로 도시되어 있다. 거기서, 센서 소자(20)의 배기 가스를 향한 제 1 단부 영역(201)을 바라보면서 접촉면(45)이 좌측에 배치된다.
접촉면(45)은 3개의 부분 영역, 즉 몸통 영역(451), 헤드 영역(452) 및 넥 영역(453)으로 구성된다. 몸통 영역(451)은 배기 가스로부터 떨어진, 접촉면(45)의 측면 상에 배치된다. 몸통 영역(451)은 동일한 길이 및 폭의 직사각형으로부터 코너의 최대 라운딩에 의해, 즉 몸통 영역(451) 또는 접촉면(45)의 1/2 폭에 상응하는 곡률 반경(R)으로 라운딩에 의해 주어지는 긴 기본 형상을 갖는다. 이로 인해, 배기 가스로부터 떨어진, 접촉면(45)의 측면 상에 몸통 영역(451) 또는 접촉면(45)의 반원형 단부 영역이 생긴다.
소결되지 않은 센서 소자(20; 소결되면 -20%)와 관련해서, 몸통 영역(451)의 길이는 이 실시예에서 2.5 ㎜ 이상이고, 몸통 영역(451)의 폭은 1.5 ㎜ 이상이다. 몸통 영역(451)은 센서 소자(20)의 좌측 외부 에지로부터 0.4 ㎜ 이하만큼 이격되고 센서 소자(20)의 전방 외부 에지로부터 1.3 ㎜ 이하만큼 이격된다.
헤드 영역(452)은 배기 가스를 향한, 접촉면(45)의 측면 상에 배치된다. 헤드 영역(452)은 예컨대 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 0.5 ㎜ 이하의 내경 및 1 ㎜ 이상의 외경을 가진 링형으로 형성된다.
넥 영역(453)은 몸통 영역(451)과 헤드 영역(452) 사이에 형성된다. 넥 영역(453)은 몸통 영역(451)과 헤드 영역(452)에 비해 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 예컨대 0.3 ㎜의 최소 폭 및 0.3 ㎜의 길이로 접촉면(45)의 축소를 형성한다.
몸통 영역(451)은 실시예에서 센서 소자(20)의 길이 방향으로 향한 축에 대해 거울 대칭이다. 헤드 영역(452) 및 넥 영역(453)은 센서 소자(20)의 평면도에서 센서 소자(20)의 길이 방향 축에 대해 수학적 음의 회전 방향으로 9°만큼 회전된 축에 대해 거울 대칭이므로, 헤드 영역(452)과 넥 영역(453)은 전체적으로 센서 중심에 대해 약간 기울어진다.
접촉면(45)의 헤드 영역(452)은 제 3 고체 전해질 막(23)을 통해 리드-스루(503)와 전기 전도 방식으로 상호 작용한다.
도 2에서, 또한 센서 소자(20)의 배기 가스를 향한 제 1 단부 영역(201)을 바라보면서 추가의 접촉면(46)이 접촉면(45)의 우측 옆에 배치된다. 추가의 접촉면(46)의 배치 및 크기는, 접촉면(45)과 추가의 접촉면(46) 사이에, 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 적어도 0.6 ㎜의 간격이 있다는 조건으로, 상기 의미에서, 즉 좌측과 우측을 바꾼 상태로 접촉면(45)의 몸통 영역(451)의 배치 및 크기에 상응한다.
추가의 접촉면(46)은 접촉면(45)의 몸통 영역(45)에 상응하는 부분으로만 이루어진다. 즉, 헤드 영역 및 넥 영역이 없다. 상기 부분은 리드-스루와 상호 작용하지 않고, 그 대신 추가의 서멧 전극(313)으로 연장하는 도체 트랙(328)과 직접 접촉한다. 길이 방향으로 도체 트랙(328)의 중심축은 길이 방향으로 추가의 접촉면(46)의 중심축에 대해 소결되지 않은 센서 소자(20)와 관련해서(소결되면 -20%) 0.1 ㎜ 내지 0.4 ㎜, 실시예에서 0.2 ㎜ 만큼 내부를 향해 횡으로 이동된다.
접촉면들(45, 46)은 83 중량% 내지 87 중량%의 귀금속 양과 12 중량% 내지 16 중량%의 ZrO2 와 Y2O3 를 합한 양을 포함한다.
도 3에는 센서 소자(20)의 배기 가스로부터 떨어진 제 2 단부 영역(202)이 도 1에서 하부를 향해 제 1 고체 전해질 막(21)의 저면도로 도시되어 있다. 거기서는, 센서 소자(20)의 배기 가스를 향한 제 1 단부 영역(201)을 바라보면서 접촉면(43)이 좌측에 배치된다.
접촉면(43)은 3개의 부분 영역들, 즉 몸통 영역(431), 헤드 영역(432) 및 넥 영역(433)으로 이루어진다. 몸통 영역(431)은 배기 가스로부터 떨어진 접촉면(43)의 측면 상에 배치된다. 몸통 영역(431)은 동일한 길이 및 폭의 직사각형으로부터 코너의 최대 라운딩에 의해, 즉 몸통 영역(431) 또는 접촉면(43)의 1/2 폭에 상응하는 곡률 반경(R)으로 라운딩에 의해 주어지는 긴 기본 형상을 갖는다. 이로 인해, 배기 가스로부터 떨어진, 접촉면(45)의 측면 상에 몸통 영역(431) 또는 접촉면(43)의 반원형 단부 영역이 생긴다.
소결되지 않은 센서 소자(20; 소결되면 -20%)에 대해, 몸통 영역(431)의 길이는 이 실시예에서 2.5 ㎜ 이상이고, 몸통 영역(431)의 폭은 1.5 ㎜ 이상이다. 몸통 영역(431)은 센서 소자(20)의 좌측 외부 에지로부터 0.4 ㎜ 이하만큼 이격되고 센서 소자(20)의 전방 외부 에지로부터 1.3 ㎜ 이하만큼 이격된다.
헤드 영역(432)은 배기 가스를 향한, 접촉면(45)의 측면 상에 배치된다. 헤드 영역(432)은 예컨대 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 0.5 ㎜ 이하의 내경 및 1 ㎜ 이상의 외경을 가진 링형으로 형성된다.
넥 영역(433)은 몸통 영역(431)과 헤드 영역(432) 사이에 형성된다. 넥 영역(433)은 몸통 영역(431)과 헤드 영역(432)에 비해 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 예컨대 0.9 ㎜의 최소 폭 및 0.3 ㎜의 길이로 접촉면(43)의 축소를 형성한다.
접촉면(43)의 넥 영역(433)은 도 2의 접촉면(45)의 넥 영역(451)보다 훨씬 더 넓고, 여기서는 2보다 큰 팩터만큼 더 넓다. 이에 대한 배경은 접촉면(43)을 통해 가열 장치(311)에 높은 전류가 공급되는 한편, 접촉면(45)을 통해 서멧 전극(312)에 비교적 낮은 전류가 공급되기 때문이다. 따라서, 접촉면(43)이 줄어든 옴 저항으로 또는 넓어진 넥 영역(433)으로 형성된다.
몸통 영역(431)은 실시예에서 센서 소자(20)의 길이 방향으로 향한 축에 대해 거울 대칭이다. 헤드 영역(432)과 넥 영역(433)은 센서 소자(20)의 평면도에서 센서 소자(20)의 길이 방향 축에 대해 수학적 음의 회전 방향으로 9°만큼 회전된 축에 대해 거울 대칭이므로, 헤드 영역(432)과 넥 영역(433)은 전체적으로 센서 중심에 대해 약간 기울어진다.
접촉면(43)의 헤드 영역(432)은 제 1 고체 전해질 막(21)을 통해 리드-스루(501)와 전기 전도 방식으로 상호 작용한다.
도 3에서, 또한 센서 소자(20)의 배기 가스를 향한 제 1 단부 영역(201)을 바라보면서 추가의 접촉면(44)이 접촉면(43)의 우측 옆에 배치된다. 추가의 접촉면(46)의 배치 및 크기는, 접촉면(43)과 추가의 접촉면(44) 사이에, 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 적어도 0.6 ㎜의 간격이 있다는 조건으로, 상기 의미에서, 즉 좌측과 우측을 그리고 포지티브 회전 방향을 네거티브 회전 방향으로 바꾼 상태에서 접촉면(43)의 배치 및 크기에 상응한다.
접촉면들(43, 44)은 83 중량% 내지 87 중량%의 귀금속 양과 12 중량% 내지 16 중량%의 ZrO2 과 Y2O3 를 합한 양을 포함한다.
도 4에는 센서 소자(20)의 배기 가스로부터 떨어진 제 2 단부 영역(202)이 도 1에서 상부로부터 제 1 고체 전해질 막(21)의 평면도로 도시되어 있다. 거기서는, 센서 소자(20)의 배기 가스를 향한 제 1 단부 영역(201)을 바라보면서 도체 트랙(322)이 우측에 배치된다. 도체 트랙(322)은 2개의 부분 영역, 즉 공급 라인(325) 및 칼라(326)로 이루어진다.
공급 라인(325)은 도체 트랙(322)의 배기 가스 측 부분을 형성하고, 가열 장치(311)로부터, 배기 가스로부터 떨어져 배치된 칼라(326)까지 연장된다. 여기서, 공급 라인(325)은 1.2 ㎜의 폭(B)을 갖고, 배기 가스 측에서, 각각 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%), 센서 소자(20)의 중심 길이방향 축과 0.25 ㎜의 횡방향 간격을 두고 연장한다. 배기 가스로부터 떨어진 단부 영역에서 공급 라인(325)은 우측을 향해, 즉 외부를 향해 18°의 각으로 휘어진다.
칼라(326)는 링형으로 형성되고, 여기서는 180°의 아치를 그리며, 상기 아치의 외경은 공급 라인(325)의 폭과 동일하고 상기 아치의 내경은 0.4 ㎜ 이다. 칼라의 폭은 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 0.3 ㎜ 이다. 칼라 폭(b) 대 공급 라인 폭(B)의 비는 0.33 이다.
리드-스루(501)의 전기 저항은 센서의 작동 중에 나타나는 또는 전형적으로 나타날 수 있는 온도 분포와 관련해서, 도체 트랙(322)의 전기 저항과 동일하거나 또는 대략 동일하다. 예컨대 20℃의 균일한 온도 분포와 더불어, 대안으로서 불균일한 온도 분포도 고려될 수 있다. 예컨대, 가열 장치(311)의 영역에서 1100℃의 그리고 리드-스루(501)의 영역에서 200 ℃, 300 ℃ 또는 심지어 400℃의 길이방향으로 균일한 온도 상승이 기초가 될 수 있다.
기능 소자, 특히 가열 장치(311)와 접촉면(43)의 전기 접속의 전기 저항은 예컨대 20℃에서 2.5 옴의 범위 내에 있다.
도 4에서, 센서 소자(20)의 배기 가스를 향한 제 1 단부 영역을 바라보면서 도체 트랙(321)이 중심 길이방향 축과 관련해서 도체 트랙(322)에 대해 대칭으로 배치된다. 도체 트랙(321)의 배치 및 크기는, 상기 의미에서, 즉 좌측과 우측을 바꾼 상태로 도체 트랙(322)의 배치 및 크기에 상응한다.
공급 라인(325, 323)은 95 중량% 보다 큰, 예컨대 98 중량%의 귀금속과 적어도 1 중량%의 Al2O3 를 포함한다.
리드-스루(502)의 전기 저항은 센서의 작동 중에 나타나는 또는 전형적으로 나타날 수 있는 온도 분포와 관련해서, 도체 트랙(321)의 전기 저항과 동일하거나 또는 대략 동일하다. 예컨대 20℃의 균일한 온도 분포와 더불어, 대안으로서 불균일한 온도 분포도 고려될 수 있다. 예컨대, 가열 장치(311)의 영역에서 1100℃의 그리고 리드-스루(501)의 영역에서 200 ℃, 300 ℃ 또는 심지어 400℃의 길이방향으로 균일한 온도 상승이 기초가 될 수 있다.
도 4a는 약간 변형된 공급 라인(323, 325)을 포함하는 센서 소자(20)를 변형예로서 도시한다. 변형은 공급 라인(323, 225)의 폭(B)이 1.2 ㎜ 대신 1.08 ㎜라는, 즉 칼라(3324, 326)에 비해 약간(10%) 줄어든다는 것이다. 상기 미터의 치수는 소결되지 않은 센서 소자(20; 소결되면 -20%)에 대한 것이다.
도 5에는 센서 소자(20)의 배기 가스로부터 떨어진 제 2 단부 영역(202)이 도 3에서 하부로부터 제 3 고체 전해질 막(23)의 저면도로 도시되어 있다. 거기서, 센서 소자(20)의 배기 가스를 향한 제 1 단부 영역(201)을 바라보면서 도체 트랙(322)은 우측에 배치된다. 도체 트랙(322)은 2개의 부분 영역, 즉 공급 라인(327) 및 칼라(329)로 이루어진다.
공급 라인(327)은 도체 트랙의 배기 가스 측 부분을 형성하고, 서멧 전극(312)으로부터 배기 가스 측에서, 공급 라인(327)의 배기 가스로부터 떨어진 측에 배치된 칼라(329)까지 연장된다. 여기서, 공급 라인은 0.4 ㎜의 폭(B)(소결되지 않음; 소결되면 -20%)을 갖고, 배기 가스 측에서, 센서 소자(20)의 평면도에 수직 투사 시에 기준 가스 채널(35) 내부에 배치되도록 연장한다. 따라서, 공급 라인(327)의 상기 부분은 제조 공정 동안 압착으로부터 광범위하게 보호된다.
배기 가스로부터 떨어진 단부 영역에서 공급 라인(327)은 우측을 향해, 즉 외부를 향해, 25°보다 크지 않은, 여기서는 8°의 각으로 휘어진다. 상기 배기 가스로부터 떨어진 단부 영역 내에서 공급 라인은 센서 소자(20)의 평면도에 수직 투사 시에 기준 가스 채널(35)의 에지와 교차한다. 비교적 작은 교차 각에 의해, 도체 트랙(328)과 기준 가스 채널(35)의 에지 사이의 긴 중첩 구역이 주어지고, 그에 따라 제조 공정 동안 공급 라인(3237)의 압착에 대한 양호한 보호가 이루어진다.
칼라(329)는 링형으로 형성된다. 칼라의 폭(b)은 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해(소결되면 -20%) 0.3 ㎜ 이다. 칼라 폭(b) 대 공급 라인 폭(B)의 비는 0.75 이다.
공급 라인(327)은 83 중량% 내지 87 중량%의 귀금속 양과 12 중량% 내지 16 중량%의 ZrO2 과 Y2O3 를 합한 양을 포함한다.
리드-스루(503)의 전기 저항은 센서의 작동 중에 나타나는 또는 전형적으로 나타날 수 있는 온도 분포와 관련해서, 도체 트랙(328)의 전기 저항과 동일하거나 또는 대략 동일하다. 예컨대 20℃의 균일한 온도 분포와 더불어, 대안으로서 불균일한 온도 분포도 고려될 수 있다. 예컨대, 서멧 전극(312)의 영역에서 750℃의 그리고 리드-스루(503)의 영역에서 200 ℃, 300 ℃ 또는 심지어 400℃의 길이방향으로 균일한 온도 상승이 기초가 될 수 있다.
도 5a는 약간 변형된 공급 라인(328)을 포함하는 센서 소자(20)를 변형예로서 도시한다. 변형은 배기 가스로부터 떨어진 단부 영역에서 공급 라인(328)의 폭(B)이 공급 라인(328)의 배기 가스를 향한 영역에 비해 50% 정도 커진다는, 즉 0.4 ㎜로부터 0.6 ㎜로 된다는 것이다. 상기 미터의 치수는 소결되지 않은 센서 소자(20; 소결되면 -20%)에 대한 것이다.
리드-스루들(501, 502, 503)을 통한 센서 소자(20)의 길이 방향에 대해 수직인 평면에서 선행하는 도 1 내지 도 5에 도시된 센서 소자(20)의 단면도가 도 6에 개략적으로만 도시되어 있다.
리드-스루들(501, 502, 503)은 센서 소자(20)의 스루 홀(601, 602, 603)의 방사방향 벽의 도전성 코팅으로서 형성된다. 스루 홀(601, 602, 603)의 직경은 실시예에서 소결되지 않은 센서 소자(20)에 대해 0.6 ㎜ 이다(소결되면 -20%, 즉 0.48 ㎜).
리드-스루들(501, 502, 503)은 센서 소자(20)의 평면도로 볼 때 각각 기준 가스 채널(35)과 겹침 없이 구현된다.
리드-스루들(501, 502, 503)은 83 중량% 내지 87 중량%의 귀금속 양과 3 중량% 내지 8 중량%의 ZrO2 과 Y2O3 를 합한 양 및 추가로 6 중량% 내지 12 중량%의 Nb2O5 의 양을 포함한다.
센서 소자(20)의 1/2 길이 방향 크기의 범위에서 센서 소자(20)의 길이 방향에 대해 수직인 평면에서 선행하는 도 1 내지 도 5에 도시된 센서 소자(20)의 단면도가 도 7에 개략적으로만 도시되어 있다.
나타나는 바와 같이, 센서 소자(20)의 평면도에서, 서멧 전극(312)으로 연장하는 도체 트랙(328) 또는 공급 라인(327)은 그 전체 폭에 걸쳐 기준 채널(35)과 겹침(703)을 갖는다. 또한, 저항 가열기로 연장하는 도체 트랙들(321, 322) 또는 공급 라인(323, 325)은 각각 그 폭의 약 10%에 걸쳐 기준 채널(35)과 겹침(701, 702)을 갖는다.
20 센서 소자
31, 311, 312, 313 기능 소자
43, 44, 45, 46 접촉면
201, 202 단부 영역
321, 322, 328 도체 트랙
431, 441, 451 몸통 영역
432, 442, 452 헤드 영역
433, 443, 453 넥 영역
501, 502, 503 리드-스루
R 곡률 반경

Claims (12)

  1. 센서 소자(20)로서,
    상기 센서 소자(20)는 그 길이 방향으로 서로 반대 편에 위치하는 제 1 단부 영역(201) 및 제 2 단부 영역(202)을 포함하고, 상기 센서 소자(20)는 상기 제 1 단부 영역(201)에 기능 소자(31, 311, 312, 313)를 포함하고, 상기 기능 소자는 상기 제 2 단부 영역(202) 내에서 상기 센서 소자(20)의 외부면 상에 배치된 접촉면(43, 44, 45, 46)에 전기 전도 방식으로 접속되며,
    상기 접촉면(43)은 상기 제 1 단부 영역(201)의 반대 편을 향하는 측면에 라운딩을 갖고,
    상기 접촉면(43, 44, 45)은 몸통 영역(431, 441, 451), 헤드 영역(432, 442, 452) 및 넥 영역(433, 443, 453)을 포함하고,
    상기 몸통 영역(431, 441, 451)은 상기 제 1 단부 영역(201)의 반대 편을 향하는 상기 접촉면(43, 44, 45)의 측면 상에 배치되며, 상기 접촉면에서 상기 센서 소자와 전기적으로 접촉하는 접촉 소자와 기계적 상호 작용을 위해 제공되고,
    상기 헤드 영역(432, 442, 452)은 상기 제 1 단부 영역(201)을 향한 상기 접촉면(43, 44, 45)의 측면 상에 배치되고, 상기 몸통 영역(431, 441, 451)과 상기 헤드 영역(432, 442, 452) 사이에 상기 넥 영역(433, 443, 453)이 배치되고, 상기 넥 영역 내에서 상기 접촉면(43, 44, 45)의 폭이 상기 몸통 영역(431, 441, 451) 내에서 그리고 상기 헤드 영역(432, 442, 452) 내에서 보다 작은 센서 소자에 있어서,
    상기 헤드 영역(432, 442, 452)은 리드-스루(501, 502, 503)에 연결되며, 상기 리드-스루(501, 502, 503)는 상기 헤드 영역(432, 442, 452)을 기점으로 상기 접촉면(43, 44, 45)에 대해 수직으로 상기 센서 소자의 내부로 연장되고, 상기 몸통 영역(431, 441, 451)은 양 단부들에 원호를 가지고, 상기 원호들 사이에 직선의 측변들을 갖는 타원형이며, 상기 헤드 영역(432, 443, 452)은 원형 또는 링형인 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 라운딩의 곡률 반경(R)은 상기 센서 소자(20)의 폭의 6% 보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 라운딩의 곡률 반경(R)은 0.3 ㎜ 보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 라운딩의 곡률 반경(R)은 상기 접촉면(43, 44, 45, 46)의 폭의 15% 보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉면(43, 44, 45)의 몸통 영역(431, 441, 451)은 상기 센서 소자(20)의 길이 방향으로 연장하는 제 1 대칭 축을 갖고, 상기 접촉면(43, 44, 45)의 헤드 영역(432, 442, 452) 및 넥 영역(433, 443, 453)은 공통의 제 2 대칭 축을 갖고, 상기 제 1 대칭 축과 상기 제 2 대칭 축은 5°내지 25°의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 접촉면(43, 44, 45)은 상기 센서 소자(20)의 횡 방향으로 편심에 배치되고, 상기 헤드 영역 및 상기 넥 영역(432, 442, 452; 433, 443, 453)은 상기 몸통 영역(431, 441, 451)으로부터 볼 때 중심에 대해 상기 센서 소자(20)의 횡 방향으로 기울어지게 배치되는 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 센서 소자(20)의 제 2 단부 영역(202) 내에 상기 접촉면(43, 44, 45, 46)과 더불어 추가 접촉면(43, 44, 45, 46)이 배치되고, 상기 추가 접촉면(43, 44, 45, 46)은 상기 기능 소자(31, 311, 312, 313) 또는 추가 기능 소자(31, 311, 312, 313)에 전기 전도 방식으로 접속되고, 상기 라운딩의 곡률 반경(R)은 상기 접촉면(43, 44, 45, 46)과 상기 추가 접촉면(43, 44, 45, 46) 사이의 간격의 10% 보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 라운딩의 곡률 반경(R)은 상기 접촉면(43, 44, 45, 46)과 상기 추가 접촉면(43, 44, 45, 46) 사이의 상기 간격보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 접촉면(43, 44)과 상기 추가 접촉면(43, 44)은 상기 센서 소자(20)의 길이 방향으로 연장하는 축에 대해 거울 대칭인 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기능 소자(31, 311, 312)는 상기 센서 소자(20)의 내부에 배치되고, 상기 기능 소자(31, 311, 312)와 상기 접촉면(43, 44, 45) 사이의 전기 전도 접속은 상기 센서 소자(20)의 내부에 실질적으로 길이 방향으로 연장하는 도체 트랙(321, 322, 328)을 포함하고, 상기 센서 소자(20)의 길이 방향 및 횡 방향에 대해 실질적으로 수직으로 연장하는 상기 리드-스루(501, 502, 503)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 소자.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 센서 소자(20), 및 금속 접촉 소자를 포함하며, 상기 금속 접촉 소자는 상기 센서 소자(20)의 외부로부터 압력 끼워맞춤 방식으로 또는 형상 끼워맞춤 방식으로 상기 센서 소자(20)를 상기 접촉면(43, 44, 45, 46)에 전기 접촉하는 것인 센서.
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