KR20160045990A - Planar oxygen sensor element - Google Patents

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KR20160045990A KR1020140140764A KR20140140764A KR20160045990A KR 20160045990 A KR20160045990 A KR 20160045990A KR 1020140140764 A KR1020140140764 A KR 1020140140764A KR 20140140764 A KR20140140764 A KR 20140140764A KR 20160045990 A KR20160045990 A KR 20160045990A
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Abstract

The present invention provides a planar oxygen sensor device. According to an exemplary embodiment of the present invention, the planar oxygen sensor device comprises: a first electrolyte layer which has a sensing electrode arranged on an upper surface to be exposed to detect a target gas; a second electrolyte layer arranged on a lower part of the first electrolyte layer, having a reference electrode arranged on an upper surface; and a heater unit arranged between the sensing electrode and the reference electrode while having a heat emitting resistor surrounded by an insulation layer. The heater unit is arranged at a height which takes which takes 4/10-6/10 of a total height measured from the heat emitting resistor to the upper surface of the first electrolyte layer and to the lower surface of the second electrolyte layer.

Description

평판형 산소센서소자{Planar oxygen sensor element}[0001] Planar oxygen sensor element [0002]

본 발명은 평판형 산소센서소자에 관한 것이다. The present invention relates to a planar oxygen sensor element.

산소센서는 더블 산소 센서 시스템에 사용되는 센서로 산소 분압을 측정하여 ECU(Engine Control Unit)에 그 값을 피드백시켜 주는 부품이다. 이를 통해 배기가스중 NOx, HC, CO를 제거시켜주는 삼원 촉매가 최적의 조건으로 운전되도록 한다.The oxygen sensor is a sensor used in the double oxygen sensor system, which measures the oxygen partial pressure and feeds back the value to the ECU (Engine Control Unit). This allows the three-way catalyst to remove NOx, HC, and CO from the exhaust gas to operate under optimal conditions.

현재 대부분의 차량에 적용중인 바이너리 타입 산소센서소자의 구조는 배기가스 중의 산소농도를 검출하기 위해 사용되는 기준산소를 산소센서 중앙부에 대기부로 이어진 도입공을 통해 센싱부까지 대기를 끌어올려 레퍼런스로 사용하게 되어 있다.The structure of the binary type oxygen sensor element currently applied to most vehicles is such that the reference oxygen used for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is raised to the sensing portion through the introduction hole leading to the atmosphere portion at the center portion of the oxygen sensor, .

그리고, 대기 도입공이 없는 구조의 경우에는 배기가스 중의 산소농도를 검출하기 위해 사용되는 기준산소를 산소센서소자의 기준전극을 통해 배기 중에서 바로 차징하여 레퍼런스로 사용하게끔 되어 있다.In the case of the structure having no atmosphere introduction hole, the reference oxygen used for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is immediately charged in the exhaust through the reference electrode of the oxygen sensor element and used as a reference.

이때, 바이너리 타입 중 플래너 타입 산소센서는 대표적인 산소이온 전도체인 지르코니아를 배기산소량 검출을 위한 매개체로 사용한다.At this time, the planar type oxygen sensor of the binary type uses zirconia, which is a typical oxygen ion conductor, as a medium for detecting exhaust oxygen amount.

이러한 플래너 타입 산소센서는 배기가스에 노출되도록 센싱전극이 검출면에 배치되고 센싱전극의 하부측에 위치하도록 기준전극이 고체전해질층 내에 배치되며, 상기 기준전극의 하부측에 고체전해질층을 가열하기 위한 히터부가 배치된다.In this planner-type oxygen sensor, the reference electrode is disposed in the solid electrolyte layer so that the sensing electrode is disposed on the detection surface so as to be exposed to the exhaust gas, and the sensing electrode is disposed on the lower side of the sensing electrode, and the solid electrolyte layer is heated Is disposed.

이로 인해, 고체전해질층은 히터부로부터 상부측으로 순차적으로 가열되어 전체적인 응답속도가 느린 문제점이 있었다.As a result, the solid electrolyte layer is sequentially heated from the heater portion to the upper side, and the overall response speed is slow.

또한, 재질적으로 차이가 나는 히터부가 전체적인 구조에서 하부측에 치우쳐져 배치되기 때문에 소결이나 발열에 의한 팽창시 재질적인 차이에 의한 수축률과 팽창률의 차이로 인해 크랙이 발생하거나 휘어지는 문제점이 있었다.In addition, since the heater part having a material difference is disposed at a lower side in the overall structure, there is a problem that a crack is generated or warped due to difference in shrinkage ratio and expansion ratio due to material difference during sintering or expansion due to heat generation.

KRKR 10-057924610-0579246 B1B1

본 발명은 센싱전극과 기준전극 사이에 히터부를 배치하여 구조적으로 안정적이고 응답속도의 이득을 얻을 수 있는 평판형 산소센서소자를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a planar type oxygen sensor element in which a heater portion is disposed between a sensing electrode and a reference electrode to achieve a stable structure and gain a response speed.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 피검출가스에 노출되는 센싱전극이 상부면에 배치되는 제1전해질층; 상기 제1전해질층의 하부측에 배치되고 상부면에 기준전극이 배치되는 제2전해질층; 및 발열저항체가 절연층에 의해 둘러싸이도록 구비되고, 상기 센싱전극 및 기준전극 사이에 배치되는 히터부;를 포함하고, 상기 히터부는 상기 발열저항체로부터 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 상기 제2전해질층의 하부면까지의 총 높이에 대하여 4/10~6/10 사이의 위치에 배치된 평판형 산소센서소자를 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plasma processing apparatus comprising: a first electrolyte layer disposed on a top surface of a sensing electrode exposed to a gas to be detected; A second electrolyte layer disposed on a lower side of the first electrolyte layer and having a reference electrode disposed on an upper surface thereof; And a heater portion provided between the sensing electrode and the reference electrode so that the heat generating resistor and the heat generating resistor are surrounded by the insulating layer and the heater portion is formed from the upper surface of the first electrolyte layer, Layer type oxygen sensor element disposed at a position between 4/10 and 6/10 of the total height to the lower surface of the layer.

또한, 상기 기준전극은 상기 히터부의 하부면에 접하도록 배치될 수 있다.In addition, the reference electrode may be disposed in contact with the lower surface of the heater unit.

또한, 상기 히터부 및 제2전해질층 사이에는 소정의 높이를 갖는 제3전해질층이 배치될 수 있다.A third electrolyte layer having a predetermined height may be disposed between the heater portion and the second electrolyte layer.

또한, 상기 히터부는 상기 센싱전극으로부터 전달되는 산소이온이 통과할 수 있도록 개구부를 포함할 수 있다.In addition, the heater unit may include openings through which oxygen ions from the sensing electrode can pass.

또한, 상기 히터부의 발열저항체는 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 제2전해질층의 하부면 사이를 연결하는 전체높이의 중앙부에 위치하도록 배치되어 상기 히터부를 중심으로 상,하부가 대칭적으로 배열될 수 있다.The heat generating resistor of the heater portion is disposed at a central portion of a total height connecting the upper surface of the first electrolyte layer and the lower surface of the second electrolyte layer so that the upper and lower portions are arranged symmetrically .

또한, 상기 제1전해질층 및 제2전해질층은 서로 동일한 높이를 갖도록 구비되어 상기 히터부의 발열저항체가 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 제2전해질층의 하부면 사이를 연결하는 전체높이의 중앙부에 위치하도록 배치될 수 있다.The first electrolyte layer and the second electrolyte layer are provided to have the same height so that the heat generating resistor of the heater part is connected to the lower surface of the second electrolyte layer from the upper surface of the first electrolyte layer. As shown in FIG.

또한, 상기 제1전해질층 및 제2전해질층은 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the first electrolyte layer and the second electrolyte layer may be made of the same material.

또한, 상기 제2전해질층 및 제3전해질층을 합한 높이는 상기 제1전해질층의 높이와 서로 동일한 높이를 갖도록 구비되어 상기 히터부의 발열저항체가 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 제2전해질층의 하부면 사이를 연결하는 전체높이의 중앙부에 위치하도록 배치될 수 있다.The height of the second electrolyte layer and the thickness of the third electrolyte layer may be the same as the height of the first electrolyte layer, so that the heater resistor of the heater portion may extend from the upper surface of the first electrolyte layer to the second electrolyte layer And may be disposed at the center of the entire height connecting between the lower surfaces.

또한, 상기 제1전해질층, 제2전해질층 및 제3전해질층은 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다.The first electrolyte layer, the second electrolyte layer, and the third electrolyte layer may be made of the same material.

또한, 상기 제1전해질층 및 제2전해질층 사이에는 상기 히터부의 높이와 동일한 높이를 갖는 버퍼층이 상기 히터부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.A buffer layer having a height equal to the height of the heater may be disposed between the first electrolyte layer and the second electrolyte layer so as to surround the heater.

본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 산소센서소자는 센싱전극과 기준전극 사이에 히터부를 배치하여 구조적으로 안정적이고 응답속도의 이득을 얻을 수 있다.In the planar type oxygen sensor element according to an embodiment of the present invention, a heater portion is disposed between a sensing electrode and a reference electrode, thereby achieving a stable structure and obtaining a response speed gain.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 나타낸 전체사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 나타낸 분리사시도이다.
도 3은 도 1에서 제1실시예에 따른 A-A방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 산소센서소자에서 비아홀의 관계를 나타낸 부분절개도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 나타낸 분리사시도이다.
도 6은 도 1에서 제2실시예에 따른 A-A방향 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 평판형 산소센서소자에서 비아홀의 관계를 나타낸 부분절개도이다.1 is an overall perspective view showing a planar type oxygen sensor element according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a planar type oxygen sensor element according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view in the AA direction in FIG. 1 according to the first embodiment.
4 is a partial cutaway view showing the relationship of via holes in the planar oxygen sensor element according to the first embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a planar type oxygen sensor device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 according to the second embodiment.
7 is a partial cutaway view showing the relationship of via holes in the planar type oxygen sensor element according to the second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 산소센서소자(100,200)는 제1전해질층(110), 제2전해질층(120) 및 히터부(130)를 포함한다.1 to 7, a planar type oxygen sensor device 100 or 200 according to an embodiment of the present invention includes a first electrolyte layer 110, a second electrolyte layer 120, and a heater 130 .

상기 제1전해질층(110)은 일정높이를 갖는 bar 또는 필름의 형태로 구비되며 일정면적을 갖는 평판형으로 구비된다.The first electrolyte layer 110 is provided in the form of a bar or a film having a predetermined height and has a flat plate shape having a predetermined area.

여기서, 상기 제1전해질층(110)은 산소이온 전도성을 갖는 재질로 이루어지면 그 재질은 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 상기 제1전해질층(110)은 YSZ(Yttrium Stabilized Zirconia)로 이루어질 수 있다.Here, if the first electrolyte layer 110 is made of a material having oxygen ion conductivity, its material is not particularly limited. For example, the first electrolyte layer 110 may be made of YSZ (Yttrium Stabilized Zirconia).

이러한 제1전해질층(110)은 센싱전극(140)으로부터 전달되는 산소이온이 통과하여 기준전극(150,250) 측으로 이동되는 통로 역할을 수행한다. 즉, 상기 제1전해질층(110)은 적층형으로 구성되는 산소센서소자의 전체적인 구조에서 최상부측에 배치되며 상부면은 피검출가스에 노출되는 검출면을 이루게 된다. The first electrolyte layer 110 serves as a passage through which the oxygen ions transferred from the sensing electrode 140 pass to the reference electrodes 150 and 250. That is, the first electrolyte layer 110 is disposed on the uppermost side in the overall structure of the oxygen sensor element having a stacked structure, and the upper surface forms a detection surface exposed to the gas to be detected.

이때, 상기 제1전해질층(110)의 상부면에는 피검출가스에 노출되어 상기 피검출가스로부터 산소성분을 검출하기 위한 센싱전극(140)이 배치된다.At this time, a sensing electrode 140 is disposed on the upper surface of the first electrolyte layer 110 to detect an oxygen component from the detected gas by being exposed to a gas to be detected.

이러한 센싱전극(140)은 가스 투과성을 갖는 다공질의 백금(Pt)으로 구비되며, 피검출가스로부터 획득된 산소이온을 제1전해질층(110)으로 흘려주는 역할을 수행한다.The sensing electrode 140 is formed of porous platinum Pt having gas permeability and functions to flow the oxygen ions obtained from the gas to be detected to the first electrolyte layer 110.

한편, 상기 제1전해질층(110)의 상부면에는 피검출가스에 포함된 유해성분으로부터 상기 센싱전극(140)을 피독현상으로부터 보호하기 위한 별도의 전극보호층(미도시)이 구비될 수 있다.Meanwhile, an electrode protection layer (not shown) may be provided on the upper surface of the first electrolyte layer 110 to protect the sensing electrode 140 from poisoning from harmful components contained in the gas to be detected .

상기 제2전해질층(120)은 상기 제1전해질층(110)의 하부측에 배치되며, 상부면에는 상기 제1전해질층(110)을 통해 이동된 산소이온이 환원되어 모이는 기준전극(150,250)이 배치된다.The second electrolyte layer 120 is disposed on the lower side of the first electrolyte layer 110 and the reference electrode 150 and 250 on which the oxygen ions transferred through the first electrolyte layer 110 are collected, .

여기서, 상기 제2전해질층(120)은 상기 기준전극(150,250)의 주위로 산소이온이 이동할 수 있도록 제1전해질층(110)과 마찬가지로 산소이온 전도성을 갖는 재질로 이루어진다. 이러한 제2전해질층(120)은 소결 및 발열에 의한 열팽창 계수 등을 고려할 때 구조적인 안정성을 위하여 상기 제1전해질층(110)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, YSZ로 이루어질 수 있다.Here, the second electrolyte layer 120 is made of a material having oxygen ion conductivity similar to the first electrolyte layer 110 so that oxygen ions can move around the reference electrodes 150 and 250. The second electrolyte layer 120 may be made of the same material as that of the first electrolyte layer 110 for structural stability when considering the thermal expansion coefficient due to sintering and heat generation. The second electrolyte layer 120 may be made of YSZ.

그리고, 상기 제2전해질층(120)의 상부측에 배치되는 상기 기준전극(150,250)은 상기 제1전해질층(110)을 통과한 산소이온이 모이는 역할을 수행하며, 상기 센싱전극(140)과 마찬가지로 가스 투과성을 갖는 다공질의 백금(Pt)으로 구비된다.The reference electrodes 150 and 250 disposed on the upper side of the second electrolyte layer 120 collect the oxygen ions that have passed through the first electrolyte layer 110, And is also made of porous platinum (Pt) having gas permeability.

이에 따라, 상기 센싱전극(140)에 음극, 기준전극(150,250)에 양극의 전압을 인가하면, 피검출가스 중의 산소가 상기 센싱전극(140)으로부터 전자를 받아 산소 이온이 된 후 제1전해질층(110)을 통과하여 기준전극(150,250) 측으로 이동된 후 상기 기준전극(150,250)에서 전자를 방출해 산소로 환원된 후 기준전극(150,250)에 체류된다.When the voltage of the anode is applied to the sensing electrode 140 and the voltage of the anode to the reference electrodes 150 and 250, oxygen in the gas to be detected receives electrons from the sensing electrode 140 and becomes oxygen ions. The electrons are emitted from the reference electrodes 150 and 250 to be reduced to oxygen, and are then retained in the reference electrodes 150 and 250.

한편, 상기 기준전극(150,250)에 모이는 산소이온의 형태를 컨트롤하기 위하여 상기 기준전극(150,250)은 다양한 형태로 배치될 수도 있다.Meanwhile, the reference electrodes 150 and 250 may be arranged in various shapes in order to control the shape of oxygen ions collected in the reference electrodes 150 and 250.

즉, 상기 제2전해질층(120)의 상부면에 배치되는 상기 기준전극(150)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 히터부(130)의 하부면-더욱 자세하게는 제2절연층(134b)의 하부면에 직접 접하도록 배치될 수 있다. 이와 같은 경우 상기 기준전극(150,250)의 하부면 및 제2전해질층(120) 사이에는 제3절연층(152)이 배치되어 상기 기준전극(150)은 제2절연층(134b) 및 제3절연층에 의해 둘러싸인다.That is, the reference electrode 150 disposed on the upper surface of the second electrolyte layer 120 may include a lower surface of the heater 130, more specifically, a second insulating layer 134b, As shown in FIG. A third insulating layer 152 is disposed between the lower surface of the reference electrode 150 and the second electrolyte layer 120 so that the reference electrode 150 is electrically connected to the second insulating layer 134b, Surrounded by layers.

이때, 상기 기준전극(150)의 상부면은 상기 제2절연층(134b)에 의해 모두 덮이지만 기준전극(150)의 하부면은 일부가 노출되도록 제3절연층(152)에 의해 둘러싸인다. 그리고, 상기 기준전극(150)은 일단부측에 상기 히터부(130)의 개구부(132a)와 대응되는 형태의 개구부(150a)가 구비된다. 이에 따라, 상기 센싱전극(140)으로부터 제1전해질층(110)을 통해 이동된 산소이온은 히터부(130)의 개구부(132a)를 통과한 후 기준전극(150)의 개구부(150a)를 통해 하부측으로 이동하여 기준전극(150)의 하부면 측에만 반원형 또는 반타원형의 형태로 모이게 된다.At this time, the upper surface of the reference electrode 150 is entirely covered with the second insulating layer 134b, but the lower surface of the reference electrode 150 is partially surrounded by the third insulating layer 152. The reference electrode 150 has an opening 150a corresponding to the opening 132a of the heater 130 at one end thereof. The oxygen ions transferred from the sensing electrode 140 through the first electrolyte layer 110 pass through the opening 132a of the heater 130 and then pass through the opening 150a of the reference electrode 150 And is collected in the form of semicircular or semi-elliptical shape only on the lower surface side of the reference electrode 150.

반면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기준전극(250)은 상기 히터부(130)로부터 하부로 일정간격 이격된 상태로 배치될 수도 있다. 이를 위해, 상기 제2전해질층(120) 및 히터부(130)의 사이에는 소정의 높이를 갖는 별도의 제3전해질층(180)이 배치되며 상기 제3전해질층(180) 및 제2전해질층(120) 사이에 기준전극(250)이 배치되도록 한다.On the other hand, as shown in FIG. 5, the reference electrode 250 may be spaced apart from the heater 130 by a predetermined distance. A separate third electrolyte layer 180 having a predetermined height is disposed between the second electrolyte layer 120 and the heater 130 and the third electrolyte layer 180 and the second electrolyte layer 180 are disposed between the second electrolyte layer 120 and the heater 130. [ The reference electrode 250 is disposed between the first electrode 120 and the second electrode 120.

여기서, 상기 제3전해질층(180) 역시 상기 기준전극(250)의 주위로 산소이온이 이동할 수 있도록 제1전해질층(110)과 마찬가지로 산소이온 전도성을 갖는 재질로 이루어진다. 이러한 제3전해질층(180)은 소결 및 발열에 의한 열팽창 계수 등을 고려할 때 구조적인 안정성을 위하여 상기 제1전해질층(110)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, YSZ로 이루어질 수 있다.Here, the third electrolyte layer 180 is made of a material having oxygen ion conductivity similar to that of the first electrolyte layer 110 so that oxygen ions can move around the reference electrode 250. The third electrolyte layer 180 is preferably made of the same material as the first electrolyte layer 110 for structural stability in consideration of the thermal expansion coefficient due to sintering and heat generation, and may be made of YSZ.

이때, 상기 기준전극(250)은 상부면에 제4절연층(154)이 배치되고 하부면에 제3절연층(152)이 각각 배치되어 기준전극(250)의 리드부를 덮도록 배치되고 히터부(130)의 개구부(132a)에 대응되는 영역은 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되도록 한다.The reference electrode 250 may include a fourth insulating layer 154 disposed on the upper surface thereof and a third insulating layer 152 disposed on the lower surface thereof to cover the lid portion of the reference electrode 250, A region corresponding to the opening 132a of the insulating layer 130 is exposed without being covered by the insulating layer.

이에 따라, 상기 센싱전극(140)으로부터 제1전해질층(110)을 통해 이동된 산소이온은 히터부(130)의 개구부(132a) 및 제3전해질층(180)을 통과한 후 기준전극(150,250)을 중심으로 원형 또는 타원형의 형태로 모이게 된다.Oxygen ions transferred from the sensing electrode 140 through the first electrolyte layer 110 pass through the opening 132a and the third electrolyte layer 180 of the heater 130 and are then discharged through the reference electrodes 150 and 250 ) In the form of a circle or an ellipse.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 산소센서소자(100,200)는 히터부(130)와 기준전극(150,250)과의 배치간격을 다르게 배치하여 기준전극(150,250)에 모이는 산소이온의 형태를 컨트롤함으로써 산소센서소자의 성능을 조절할 수도 있다. As described above, the planar type oxygen sensor elements 100 and 200 according to the embodiment of the present invention are arranged such that the heater 130 and the reference electrodes 150 and 250 are arranged at different intervals to form the oxygen ions collected in the reference electrodes 150 and 250 The performance of the oxygen sensor element can be controlled by controlling.

상기 히터부(130)는 이온 전도성을 갖는 전해질층을 가열하여 승온시키기 위한 것이다. 이러한 히터부(130)는 발열과정에서 발생되는 노이즈를 제거할 수 있도록 발열저항체(132)가 한 쌍의 절연층(134a,134b)에 의해 전체적으로 둘러싸이도록 구비된다. 즉, 상기 한 쌍의 절연층(134a,134b)은 발열저항체(132)의 상부측에 배치되는 제1절연층(134a)과 발열저항체(132)의 하부측에 배치되는 제2절연층(134b)으로 구비되어 상기 발열저항체(132)를 전체적으로 감싸도록 배치된다.The heater unit 130 is for heating and heating the electrolyte layer having ion conductivity. The heater 130 is provided so that the heat generating resistor 132 is entirely surrounded by the pair of insulating layers 134a and 134b so as to remove noise generated during the heat generating process. That is, the pair of insulating layers 134a and 134b includes a first insulating layer 134a disposed on the upper side of the heat generating resistor 132 and a second insulating layer 134b disposed on the lower side of the heat generating resistor 132 And is disposed so as to entirely surround the heat generating resistor 132.

여기서, 상기 절연층(134a,134b)은 산화알루미나(Al2O3)가 사용될 수 있으며, 상기 발열저항체(132)는 귀금속, 텅스텐, 몰리브덴 등을 사용할 수 있다. 귀금속으로는 Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 등을 사용할 수 있고 이들 중 1종만을 사용할 수도 있고 2종 이상을 병용할 수도 있다. 더불어 상기 발열저항체는 내열성, 내산화성등을 고려해 귀금속을 주성분으로 구성하는 것이 바람직하며, Pt를 주성분으로 구성하는 것이 보다 바람직하다. .The insulating layers 134a and 134b may be made of alumina (Al 2 O 3 ), and the heating resistor 132 may be made of a noble metal, tungsten, or molybdenum. As the noble metal, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh and the like can be used, and only one of them may be used or two or more of them may be used in combination. In addition, the heat generating resistor preferably comprises a noble metal as a main component in consideration of heat resistance, oxidation resistance, etc., and more preferably comprises Pt as a main component. .

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 평판형 산소센서소자(100,200)에서 상기 히터부(130)는 통상적인 산소센서소자와는 달리 센싱전극(140)과 기준전극(150,250) 사이에 위치하도록 배치된다.In the planar type oxygen sensor device 100 or 200 according to an embodiment of the present invention, the heater 130 may be disposed between the sensing electrode 140 and the reference electrodes 150 and 250, unlike a conventional oxygen sensor device. do.

즉, 상기 히터부(130)는 센싱전극(140)이 상부면에 배치되는 제1전해질층(110)과 상부면에 기준전극(150,250)이 배치되는 제2전해질층(120) 사이에 위치하도록 배치되며, 더욱 자세하게는 상기 제1전해질층(110)의 상부면으로부터 상기 제2전해질층(120)의 하부면 까지의 총 높이(h)에 대하여 4/10~6/10 사이에 위치하도록 배치된다.That is, the heater 130 is positioned between the first electrolyte layer 110 disposed on the upper surface of the sensing electrode 140 and the second electrolyte layer 120 disposed on the upper surface thereof with the reference electrodes 150 and 250 10 to 6/10 with respect to the total height h from the upper surface of the first electrolyte layer 110 to the lower surface of the second electrolyte layer 120 do.

이에 따라, 상기 히터부(130)를 중심으로 산소 이온이 이동하는 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120)이 상,하부에 배치됨으로써 상기 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120)이 모두 히터부(130)에 의해 직접적으로 가열될 수 있도록 한다. 이로 인해, 히터부(130)의 발열시 히터부(130)로부터 상부측으로 순차적으로 전해질층이 가열되던 종래와는 달리 히터부(130)를 중심으로 상,하부에 배치되는 전해질층이 동시에 직접적으로 가열됨으로써 전해질층의 승온시간이 단축되어 전체적인 응답속도를 높일 수 있게 된다.Accordingly, the first electrolyte layer 110 and the second electrolyte layer 120, which move oxygen ions around the heater unit 130, are disposed on the upper and lower sides, respectively, so that the first and second electrolyte layers 110 and 2 So that the electrolyte layer 120 can be directly heated by the heater 130. In this case, unlike the prior art in which the electrolyte layer is sequentially heated from the heater unit 130 to the upper side when the heater unit 130 generates heat, the electrolyte layers disposed on the upper and lower sides of the heater unit 130 are directly By heating, the temperature rise time of the electrolyte layer is shortened and the overall response speed can be increased.

여기서, 상기 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120) 사이에 배치되는 히터부(130)는 히터부(130)의 상부측에 배치되는 상기 센싱전극(140)으로부터 히터부(130)의 하부측에 배치되는 기준전극(150) 측으로 산소이온이 용이하게 통과할 수 있도록 일정면적을 갖는 개구부(150a)를 갖도록 구비된다.The heater 130 disposed between the first electrolyte layer 110 and the second electrolyte layer 120 may be disposed between the sensing electrode 140 disposed on the upper side of the heater 130 and the heater 130 And the opening 150a has a predetermined area so that oxygen ions can easily pass through the opening 150a.

한편, 상기 히터부(130)는 상기 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120) 사이에 배치되는 과정에서 히터부(130) 자체가 갖는 높이의 편차를 줄이기 위하여 히터부(130)의 높이만큼의 높이를 갖는 별도의 버퍼층(170)이 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120) 사이에 배치될 수도 있다.The heater 130 may be disposed between the first electrolyte layer 110 and the second electrolyte layer 120 to reduce the height variation of the heater 130 itself. A separate buffer layer 170 may be disposed between the first electrolyte layer 110 and the second electrolyte layer 120. In this case,

상기 기준전극(250)의 상부측에 제3전해질층(180)이 구비되는 다른 실시예의 경우 상기 버퍼층(170)은 제1전해질층(110) 및 제3전해질층(180) 사이에 배치된다.The buffer layer 170 is disposed between the first electrolyte layer 110 and the third electrolyte layer 180 in the case where the third electrolyte layer 180 is provided on the upper side of the reference electrode 250.

이러한 버퍼층(170)은 산소이온 전도성을 갖는 재질로 이루어지며, 내부에 상기 히터부(130)와 대응되는 형상의 통과공(172)이 마련된다. 이에 따라, 상기 히터부(130)를 상기 통과공(172)에 삽입하게 되면 상기 히터부(130)는 버퍼층(170)에 의해 테두리가 둘러싸이게 된다. 여기서, 상기 버퍼층(170)은 소결 및 발열에 의한 열팽창 계수 등을 고려할 때 구조적인 안정성을 위하여 다른 전해질층과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, YSZ로 이루어질 수 있다.The buffer layer 170 is made of a material having oxygen ion conductivity and is provided with a through hole 172 having a shape corresponding to the heater 130. Accordingly, when the heater unit 130 is inserted into the through hole 172, the heater unit 130 is surrounded by the buffer layer 170. Here, the buffer layer 170 may be made of the same material as other electrolyte layers for structural stability considering the thermal expansion coefficient due to sintering and heat generation, and may be made of YSZ.

도면에는 상기 히터부(130)의 측부에 버퍼층(170)이 구비되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제2전해질층(120) 또는 제3전해질층(180)이 상기 제1전해질층(110)의 하부에 직접 접하도록 적층될 수도 있다.The buffer layer 170 is provided on the side of the heater 130 but the present invention is not limited thereto and the second electrolyte layer 120 or the third electrolyte layer 180 may be formed on the first electrolyte layer 130. [ Or may be stacked so as to be in direct contact with the lower portion of the substrate 110.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 평판형 산소센서소자(100,200)는 센싱전극(140)과 기준전극(150,250) 사이에 히터부(130)가 배치되고, 상기 히터부(130)를 중심으로 상,하부 측이 대칭적으로 배열될 수 있다.In the planar type oxygen sensor device 100 or 200 according to the embodiment of the present invention, the heater 130 is disposed between the sensing electrode 140 and the reference electrodes 150 and 250, The upper and lower sides can be symmetrically arranged.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 기준전극(150)이 상기 히터부(130)의 하부측에 직접 배치되는 경우, 히터부(130)의 발열저항체(132)는 상기 제1전해질층(110)의 상부면으로부터 제2전해질층(120)의 하부면까지의 전체높이(h)의 중앙부에 해당하는 위치에 배치됨으로써 상기 히터부(130)를 중심으로 상,하부가 대칭적으로 배열되도록 한다.2, when the reference electrode 150 is disposed directly below the heater 130, the heater resistor 132 of the heater 130 is connected to the first electrolyte layer 110 And the lower portion of the second electrolyte layer 120. The upper portion and the lower portion of the second electrolyte layer 120 are arranged symmetrically with respect to the heater portion 130 .

이를 위해, 상기 히터부(130)의 상부측에 배치되는 제1전해질층(110)은 히터부(130)의 하부측에 배치되는 제2전해질층(120)과 서로 동일한 높이(h1,h2)를 갖도록 구비됨으로써 상기 히터부(130)의 발열저항체(132)는 상기 제1전해질층(110)의 상부면으로부터 제2전해질층(120)의 하부면 까지의 전체높이(h)의 중앙부에 위치하게 된다.The first electrolyte layer 110 disposed on the upper side of the heater 130 has the same height h1 and h2 as the second electrolyte layer 120 disposed on the lower side of the heater 130, The heat generating resistor 132 of the heater 130 is positioned at the center of the overall height h from the upper surface of the first electrolyte layer 110 to the lower surface of the second electrolyte layer 120 .

이와 같은 경우, 상기 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120)은 서로 동일한 재질로 이루어진다.In this case, the first electrolyte layer 110 and the second electrolyte layer 120 are made of the same material.

이에 따라, 재료적인 차이가 극명하게 갈리는 히터부(130)가 전체적인 구조에서 중앙부에 위치하고 서로 동일한 재질을 갖는 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120)이 히터부(130)의 상,하부 측에 각각 배치된다.The first electrolyte layer 110 and the second electrolyte layer 120 having the same material and located at the center of the overall structure are disposed on the upper surface of the heater 130 , Respectively.

이로 인해, 산소센서소자를 제작하기 위한 소결과정에서의 수축률, 히터부(130)의 가열에 의한 전해질층의 팽창률이 서로 동일하게 이루어짐으로써 수축률 및 팽창률의 차이에 의해 길이 중간이 휘어지는 것을 방지하여 전체적인 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.As a result, the shrinkage ratio in the sintering process for manufacturing the oxygen sensor element and the expansion ratio of the electrolyte layer due to the heating of the heater 130 are made equal to each other, thereby preventing the intermediate length from being bent due to the difference in shrinkage ratio and expansion ratio, It has the advantage of increasing durability.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기준전극(250)이 제3전해질층(180)을 매개로 히터부(130)로부터 일정간격 이격배치되는 경우에는 상기 히터부(130)의 하부측에 배치되는 제2전해질층(120)의 높이 및 제3전해질층(180)의 높이를 합한 높이(h2')가 히터부(130)의 상부측에 배치되는 제1전해질층(110)의 높이(h1)와 동일한 높이를 갖도록 구비된다.5, when the reference electrode 250 is disposed at a predetermined distance from the heater 130 via the third electrolyte layer 180, the reference electrode 250 is disposed on the lower side of the heater 130 The height h2 'of the height of the first electrolyte layer 110 disposed on the upper side of the heater 130 is equal to the sum of the height of the second electrolyte layer 120 and the height of the third electrolyte layer 180 As shown in FIG.

이로 인해, 상기 제3전해질층(180)이 배치되는 경우 역시 상기 히터부(130)의 발열저항체(132)는 상기 제1전해질층(110)의 상부면으로부터 제2전해질층(120)의 하부면 사이의 전체높이(h)의 중앙부에 위치되도록 배열된다.The heat generating resistor 132 of the heater unit 130 may be disposed on the lower surface of the second electrolyte layer 120 from the upper surface of the first electrolyte layer 110. In the case where the third electrolyte layer 180 is disposed, Is arranged at the center of the total height (h) between the surfaces.

여기서, 상기 제2전해질층(120) 및 제3전해질층(180)의 높이는 제1전해질층(110) 높이의 1/2높이를 갖도록 구비될 수도 있지만 이에 한정하는 것은 아니며, 제2전해질층(120) 및 제3전해질층(180) 각각의 높이는 서로 다른 높이를 가질 수도 있음을 밝혀둔다.Here, the height of the second electrolyte layer 120 and the third electrolyte layer 180 may be set to be 1/2 of the height of the first electrolyte layer 110, but the present invention is not limited thereto, 120 and the third electrolyte layer 180 may have different heights.

이와 같은 경우, 상기 제1전해질층(110), 제2전해질층(120) 및 제3전해질층(180)은 산소이온 전도성을 갖는 동일한 재질로 이루어진다.In this case, the first electrolyte layer 110, the second electrolyte layer 120, and the third electrolyte layer 180 are made of the same material having oxygen ion conductivity.

이에 따라, 재료적인 차이가 극명하게 갈리는 히터부(130)가 전체적인 구조에서 중앙부에 위치하고 서로 동일한 재질을 갖는 제1전해질층(110)은 히터부(130)의 상부에 배치되고 제2전해질층(120) 및 제3전해질층(180)이 히터부(130)의 하부 측에 각각 배치된다.Accordingly, the first electrolyte layer 110 having the same material as that of the heater part 130, which is located at the center of the overall structure, is disposed on the upper part of the heater part 130 and the second electrolyte layer 120 and the third electrolyte layer 180 are disposed on the lower side of the heater portion 130, respectively.

이로 인해, 산소센서소자를 제작하기 위한 소결과정에서의 수축률, 히터부(130)의 가열에 의한 전해질층의 팽창률이 서로 동일하게 이루어짐으로써 수축률 및 팽창률의 차이에 의해 길이 중간이 휘어지는 것을 방지하고 전체적인 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.Thus, the shrinkage ratio in the sintering process for manufacturing the oxygen sensor element and the expansion ratio of the electrolyte layer due to the heating of the heater 130 are made equal to each other, thereby preventing the middle of the length from being bent due to the difference in shrinkage rate and expansion rate, It has the advantage of increasing durability.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 평판형 산소센서소자(100,200)에서와 같이 센싱전극(140)과 기준전극(150,250) 사이에 히터부(130)가 배치되는 경우 기준전극(150,250) 및 발열저항체(132)를 각각의 터미널과 원활하게 연결하기 위하여 비아홀을 서로 상,하 방향으로 교차되도록 설치한다.When the heater unit 130 is disposed between the sensing electrode 140 and the reference electrodes 150 and 250 as in the planar type oxygen sensor device 100 or 200 according to an embodiment of the present invention, In order to smoothly connect the resistor 132 to each terminal, the via holes are installed so as to cross each other in the upward and downward directions.

이때, 상기 제1전해질층(110)의 상부면에는 상부터미널(161) 및 센싱전극(140)이 각각 배치되며, 상기 제2전해질층(120)의 하부면에는 두 개의 하부터미널(162,163)이 각각 배치된다. 여기서, 상기 두 개의 하부터미널(162,163)은 상기 발열저항체(132)의 제2접속부(131b)와 제2비아홀(165)을 통해 연결되는 제1하부터미널(162)과 상기 기준전극(150,250)과 제3비아홀(166)을 통해 연결되는 제2하부터미널(163)로 구비된다.At this time, an upper terminal 161 and a sensing electrode 140 are disposed on the upper surface of the first electrolyte layer 110, and two lower terminals 162 and 163 are formed on the lower surface of the second electrolyte layer 120 Respectively. The two lower terminals 162 and 163 are electrically connected to the first lower terminal 162 connected to the second connection part 131b of the heat generating resistor 132 through the second via hole 165 and the reference electrodes 150 and 250, And a second lower terminal 163 connected via a third via hole 166.

더불어, 제1하부터미널(162) 및 제2하부터미널(163)은 상기 제2전해질층의 하부면에 나란하게 배치되며, 상기 제2하부터미널(163)은 상기 상부터미널(161)의 수직하방에 배치되며, 상기 제1하부터미널(162)은 상기 센싱전극(140)에 구비되는 접속부의 수직하방에 배치된다.In addition, the first lower terminal 162 and the second lower terminal 163 are disposed in parallel to the lower surface of the second electrolyte layer, and the second lower terminal 163 is disposed vertically below the upper terminal 161 And the first lower terminal 162 is disposed vertically below the connection portion provided on the sensing electrode 140. [

그리고, 상기 히터부(130)의 발열저항체(132)에는 상기 상부터미널(161) 및 하부터미널(162)과 비아홀을 통해 각각 전기적으로 연결되는 제1접속부(131a) 및 제2접속부(131b)가 구비된다.The first connection part 131a and the second connection part 131b which are electrically connected to the upper terminal 161 and the lower terminal 162 through the via holes are formed in the heat generating resistor 132 of the heater part 130, Respectively.

이때, 상기 발열저항체(132)의 제1접속부(131a)와 상부터미널(161)을 연결하기 위한 제1비아홀(164)은 상기 제1접속부(131a)로부터 상기 제1전해질층(110)을 관통하도록 수직 상방으로 관통형성되며, 상기 센싱전극(140) 단자의 직하부에 배치되는 상기 발열저항체(132)의 제2접속부(131b)와 하부터미널(162)을 연결하기 위한 제2비아홀(165)은 상기 제2전해질층(120)을 관통하도록 수직 하방으로 관통형성된다.The first via hole 164 for connecting the first connection part 131a and the upper terminal 161 of the heat generating resistor 132 penetrates the first electrolyte layer 110 from the first connection part 131a, And a second via hole 165 for connecting the second connection part 131b and the lower terminal 162 of the heat generating resistor 132 directly below the sensing electrode 140. The second connection part 131b of the heat generating resistor 132, Is vertically downwardly penetrated through the second electrolyte layer (120).

즉, 상기 히터부(130)를 중심으로 상,하부측에 배치되는 제1전해질층(110) 및 제2전해질층(120)을 각각 관통하도록 상기 제1비아홀(164) 및 제2비아홀(165)이 상기 발열저항체(132)의 제1접속부(131a) 및 제2접속부(131b)로부터 수직상방과 수직하방으로 각각 교차되도록 형성된다.That is, the first via hole 164 and the second via hole 165 are formed to penetrate the first electrolyte layer 110 and the second electrolyte layer 120, which are disposed on the upper and lower sides with respect to the heater unit 130, Are vertically vertically and downwardly intersecting from the first connecting portion 131a and the second connecting portion 131b of the heat generating resistor 132, respectively.

이때, 상기 제1비아홀(164)은 히터부(130)의 상부측에 배치되는 제1절연층(134a) 및 제1전해질층(110)을 모두 관통하도록 형성되며, 상기 제2비아홀(165)은 히터부(130)의 하부측에 배치되는 제2절연층(134b) 및 제2전해질층(120)을 모두 관통하도록 형성된다.The first via hole 164 is formed to penetrate both the first insulating layer 134a and the first electrolyte layer 110 disposed on the upper side of the heater 130 and the second via hole 165, Is formed to penetrate both the second insulating layer 134b and the second electrolyte layer 120 disposed on the lower side of the heater unit 130. [

그리고, 상기 기준전극(150,250)의 단자와 제2하부터미널(163)을 연결하기 위한 제3비아홀(166)은 상기 기준전극(150,250)의 단자로부터 수직하방으로 제2전해질층(120)을 관통하도록 형성된다.The third via hole 166 for connecting the terminals of the reference electrodes 150 and 250 to the second lower terminal 163 may penetrate the second electrolyte layer 120 vertically downwardly from the terminals of the reference electrodes 150 and 250 .

여기서, 제2접속부(131b) 및 기준전극(150,250)의 단자로부터 수직하방으로 형성되는 제2비아홀(165) 및 제3비아홀(166)은 서로 엇갈리도록 배치됨으로써 서로 통전이 이루어지지 않도록 한다.The second via hole 165 and the third via hole 166 vertically downwardly formed from the terminals of the second connection part 131b and the reference electrodes 150 and 250 are arranged to be staggered from each other so that current is not conducted to each other.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 기준전극(150)이 상기 히터부(130)의 제2절연층(134b)의 하부측에 직접 배치되는 경우 상기 제2비아홀(165) 및 제3비아홀(166)은 기준전극(150)의 하부측에 배치되는 제3절연층(152)도 함께 관통하도록 형성된다.2 and 3, when the reference electrode 150 is directly disposed on the lower side of the second insulating layer 134b of the heater unit 130, the second via hole 165 and the third The via hole 166 is formed so as to pass through the third insulating layer 152 disposed on the lower side of the reference electrode 150 as well.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 히터부(130)와 제2전해질층(120)의 사이에 제3전해질층(180)이 구비되고, 제3절연층(152) 및 제4절연층(154)에 의해 둘러싸인 기준전극(250)이 상기 제3전해질층(180) 및 제2전해질층(120)의 사이에 배치되는 경우 상기 제2비아홀(165)은 제3전해질층(180) 및 제2전해질층(120)을 동시에 관통하도록 형성되며 제3비아홀(166)은 제3절연층(152) 및 제2전해질층(120)을 동시에 관통하도록 형성된다.5 and 6, a third electrolyte layer 180 is provided between the heater 130 and the second electrolyte layer 120, and a third insulating layer 152 and a fourth insulating layer When the reference electrode 250 surrounded by the layer 154 is disposed between the third electrolyte layer 180 and the second electrolyte layer 120, the second via hole 165 is formed in the third electrolyte layer 180, And the third via hole 166 are formed to pass through the third insulating layer 152 and the second electrolyte layer 120 at the same time.

이와 같이 히터부(130)를 중심으로 제1비아홀(164)은 수직상방으로, 제2비아홀(165) 및 제3비아홀(166)은 각각 수직하방으로 형성됨으로써 기준전극(150,250)과 제2하부터미널(163)을 연결하기 위한 제3비아홀(166)이 히터부(130)의 절연층(134a,134b)을 통과하지 않도록 전극을 연결할 수 있게 된다.
The first via hole 164 is formed vertically upward with respect to the heater unit 130 and the second via hole 165 and the third via hole 166 are formed vertically downwardly respectively. Thus, the reference electrode 150, The electrode can be connected so that the third via hole 166 for connecting the terminal 163 does not pass through the insulating layers 134a and 134b of the heater part 130. [

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100,200 : 평판형 산소센서소자
110 : 제1전해질층 120 : 제2전해질층
130 : 히터부 131a : 제1접속부
131b : 제2접속부 132 : 발열저항체
132a : 개구부 134a : 제1절연층
134b : 제2절연층 136 : 개구부
140 : 센싱전극 150,250 : 기준전극
152 : 제3절연층 154 : 제4절연층
161 : 상부터미널 162 : 제1하부터미널
163 : 제2하부터미널 164 : 제1비아홀
165 : 제2비아홀 166 : 제3비아홀
170 : 버퍼층 172 : 통과공
180 : 제3전해질층100, 200: Plate type oxygen sensor element
110: first electrolyte layer 120: second electrolyte layer
130: heater part 131a: first connection part
131b: second connecting portion 132: heating resistor
132a: opening 134a: first insulating layer
134b: second insulating layer 136: opening
140: sensing electrode 150, 250: reference electrode
152: third insulating layer 154: fourth insulating layer
161: upper terminal 162: first lower terminal
163: second bottom terminal 164: first via hole
165: second via hole 166: third via hole
170: buffer layer 172: through hole
180: Third electrolyte layer

Claims (10)

피검출가스에 노출되는 센싱전극이 상부면에 배치되는 제1전해질층;
상기 제1전해질층의 하부측에 배치되고 상부면에 기준전극이 배치되는 제2전해질층; 및
발열저항체가 절연층에 의해 둘러싸이도록 구비되고, 상기 센싱전극 및 기준전극 사이에 배치되는 히터부;를 포함하고,
상기 히터부는 상기 발열저항체로부터 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 상기 제2전해질층의 하부면까지의 총 높이에 대하여 4/10~6/10 사이의 위치에 배치되는 평판형 산소센서소자.A first electrolyte layer disposed on an upper surface of the sensing electrode exposed to the detection gas;
A second electrolyte layer disposed on a lower side of the first electrolyte layer and having a reference electrode disposed on an upper surface thereof; And
And a heater disposed between the sensing electrode and the reference electrode so that the heat generating resistor is surrounded by the insulating layer,
Wherein the heater portion is disposed at a position between 4/10 and 6/10 of the total height from the upper surface of the first electrolyte layer to the lower surface of the second electrolyte layer from the heat generating resistor. 제 1항에 있어서,
상기 기준전극은 상기 히터부의 하부면에 접하도록 배치되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
And the reference electrode is arranged to be in contact with a lower surface of the heater unit. 제 1항에 있어서,
상기 히터부 및 제2전해질층 사이에는 소정의 높이를 갖는 제3전해질층이 배치되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
And a third electrolyte layer having a predetermined height is disposed between the heater portion and the second electrolyte layer. 제 1항에 있어서,
상기 히터부는 상기 센싱전극으로부터 전달되는 산소이온이 통과할 수 있도록 개구부를 포함하는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
Wherein the heater portion includes an opening portion through which oxygen ions transmitted from the sensing electrode can pass. 제 2항 또는 제3항에 있어서,
상기 히터부의 발열저항체는 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 제2전해질층의 하부면 사이를 연결하는 전체높이의 중앙부에 위치하도록 배치되어 상기 히터부를 중심으로 상,하부가 대칭적으로 배열되는 평판형 산소센서소자. The method according to claim 2 or 3,
Wherein the heat generating resistor of the heater portion is disposed at a central portion of a total height connecting between the upper surface of the first electrolyte layer and the lower surface of the second electrolyte layer and the upper and lower portions are symmetrically arranged about the heater portion, Type oxygen sensor element. 제 5항에 있어서,
상기 제1전해질층 및 제2전해질층은 서로 동일한 높이를 갖도록 구비되어 상기 히터부의 발열저항체가 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 제2전해질층의 하부면 사이를 연결하는 전체높이의 중앙부에 위치하도록 배치되는 평판형 산소센서소자. 6. The method of claim 5,
The first electrolyte layer and the second electrolyte layer are provided so as to have the same height so that the heat generating resistor of the heater portion is located at the center of the entire height connecting between the upper surface of the first electrolyte layer and the lower surface of the second electrolyte layer And the oxygen sensor element is disposed so as to surround the oxygen sensor element. 제 6항에 있어서,
상기 제1전해질층 및 제2전해질층은 서로 동일한 재질로 이루어지는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 6,
Wherein the first electrolyte layer and the second electrolyte layer are made of the same material. 제 3항에 있어서,
상기 제2전해질층 및 제3전해질층을 합한 높이는 상기 제1전해질층의 높이와 서로 동일한 높이를 갖도록 구비되어 상기 히터부의 발열저항체가 상기 제1전해질층의 상부면으로부터 제2전해질층의 하부면 사이를 연결하는 전체높이의 중앙부에 위치하도록 배치되는 평판형 산소센서소자. The method of claim 3,
The height of the second electrolyte layer and the thickness of the third electrolyte layer may be the same as the height of the first electrolyte layer so that the heat generating resistor of the heater portion may extend from the upper surface of the first electrolyte layer to the lower surface of the second electrolyte layer The height of the oxygen sensor element is larger than the height of the oxygen sensor element. 제 8항에 있어서,
상기 제1전해질층, 제2전해질층 및 제3전해질층은 서로 동일한 재질로 이루어지는 평판형 산소센서소자.9. The method of claim 8,
Wherein the first electrolyte layer, the second electrolyte layer, and the third electrolyte layer are made of the same material. 제 1항에 있어서,
상기 제1전해질층 및 제2전해질층 사이에는 상기 히터부의 높이와 동일한 높이를 갖는 버퍼층이 상기 히터부를 둘러싸도록 배치되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
And a buffer layer having a height equal to the height of the heater portion is disposed between the first electrolyte layer and the second electrolyte layer so as to surround the heater portion.
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