KR20160045992A - Planar oxygen sensor element - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평판형 산소센서소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기적인 연결을 위한 비아홀의 배열에 관한 것이다.The present invention relates to a planar type oxygen sensor element, and more particularly, to an arrangement of via holes for electrical connection.
산소센서는 더블 산소 센서 시스템에 사용되는 센서로 산소 분압을 측정하여 ECU(Engine Control Unit)에 그 값을 피드백시켜 주는 부품이다. 이를 통해 배기가스 중 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.
이와 같은 경우 히터부 및 기준전극과 터미널의 전기적인 연결은 히터부의 경우 비아홀(히터용 비아홀)을 수직하방으로 형성하고 기준전극의 경우 비아홀(전극용 비아홀)을 수직상방으로 형성하여 각각의 터미널과 연결되는 구조로 형성하였다.In this case, a via hole (heater via hole) is formed vertically downward in the case of the heater portion and a via hole (via hole for electrode) is formed vertically upward in the case of the reference electrode, .
이때, 상기 히터용 비아홀과 전극용 비아홀은 제조의 용이성 및 결합의 용이성을 위해 서로 일직선상에 배치되도록 형성하였다.At this time, the heater via hole and the electrode via hole are formed so as to be aligned with each other for ease of manufacture and ease of coupling.
이에 따라, 히터용 비아홀과 전극용 비아홀이 서로 통전되어 제기능을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.Accordingly, there has been a problem in that the heater via hole and the electrode via hole are electrically connected to each other, failing to perform the function.
본 발명은 전극용 비아홀을 히터용 비아홀의 수직상방에 형성하지 않고 서로 엇갈리도록 배치함으로써 서로 통전이 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있는 평판형 산소센서소자를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a planar type oxygen sensor element in which via holes for electrodes are arranged not to be vertically above the via holes for heaters but are staggered to each other to prevent conduction from occurring to each other.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 센싱전극 및 상부터미널이 상부면에 각각 배열되는 제1전해질층; 상부면에 기준전극이 배열되고 상기 제1전해질층의 하부측에 배치되는 제2전해질층; 하부면에 제1하부터미널 및 제2하부터미널이 배열되고 상기 제2전해질층의 하부측에 배치되는 제3전해질층; 및 제1접속부와 제2접속부를 갖는 발열저항체가 절연층에 의해 둘러싸이도록 구비되어 상기 제2전해질층 및 제3전해질층 사이에 배치되는 히터부;를 포함하고, 상기 제1접속부는 제1접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제1비아홀을 통해 상기 제1하부터미널과 전기적으로 연결되고, 상기 제2접속부는 제2접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제2비아홀을 통해 상기 제2하부터미널과 연결되며, 상기 기준전극은 기준전극으로부터 상방으로 관통형성되는 제3비아홀을 통해 상기 상부터미널과 연결되고, 상기 제3비아홀은 상기 제1비아홀 및 제2비아홀과 서로 엇갈리게 형성되는 평판형 산소센서소자를 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a semiconductor device comprising: a first electrolyte layer in which sensing electrodes and upper terminals are arranged on a top surface; A second electrolyte layer having a reference electrode arranged on an upper surface thereof and disposed on a lower side of the first electrolyte layer; A third electrolyte layer disposed on a lower side of the second electrolyte layer and having a first lower terminal and a second lower terminal arranged on a lower surface thereof; And a heater portion provided between the second electrolyte layer and the third electrolyte layer so as to surround the heat generating resistor having the first connecting portion and the second connecting portion surrounded by the insulating layer, And the second connection portion is connected to the second lower terminal via a second via hole formed downward from the second connection portion, and the second connection portion is electrically connected to the first lower terminal through a first via hole formed downwardly from the second connection portion, The reference electrode is connected to the upper terminal through a third via hole formed upwardly from the reference electrode and the third via hole is staggered from the first via hole and the second via hole .
또한, 상기 센싱전극은 상기 제1전해질층의 길이방향을 따라 배치될 수 있도록 일정길이를 갖는 리드부 및 상기 리드부의 일단부측에 연결되는 단자부를 포함하고, 상기 단자부는 상기 리드부와 동일선상으로부터 벗어나도록 상기 리드부의 길이방향에 대하여 일정각도 기울어지게 배치되는 연결부를 매개로 연결될 수 있다.The sensing electrode may include a lead portion having a predetermined length so as to be disposed along the longitudinal direction of the first electrolyte layer and a terminal portion connected to one end of the lead portion, The lead portion may be connected to the lead portion through a connection portion which is arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the lead portion.
또한, 상기 제1하부터미널의 상부에는 상기 센싱전극의 단자부가 배치되고, 상기 제2하부터미널의 상부에는 상기 상부터미널이 배치될 수 있다.In addition, a terminal portion of the sensing electrode may be disposed on the first lower terminal, and the upper terminal may be disposed on the second lower terminal.
또한, 상기 제1비아홀 및 제2비아홀은 상기 제3전해질층을 관통하도록 형성되고, 상기 제3비아홀은 상기 제1전해질층을 관통하도록 형성될 수 있다.The first via hole and the second via hole may be formed to penetrate the third electrolyte layer, and the third via hole may be formed to penetrate the first electrolyte layer.
또한, 상기 제1비아홀 및 제3비아홀은 전해질층의 폭방향과 평행한 가상의 제1평면 상에 배치되고, 상기 제2비아홀은 상기 제1평면과 상기 전해질층의 길이방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제2평면 상에 배치될 수 있다.The first via hole and the third via hole are disposed on a virtual first plane parallel to the width direction of the electrolyte layer, and the second via hole is parallel to the first plane and the electrolyte layer, The second plane may be disposed on the second virtual plane.
또한, 상기 제2비아홀 및 제3비아홀은 전해질층의 길이방향과 평행한 가상의 제3평면 상에 배치되고, 상기 제1비아홀은 상기 제3평면과 상기 전해질층의 폭방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제4평면 상에 배치될 수 있다.The second via hole and the third via hole are disposed on an imaginary third plane parallel to the longitudinal direction of the electrolyte layer, and the first via hole is parallel to the third plane and the electrolyte layer The fourth plane of the imaginary plane.
본 발명의 다른 측면에 따르면 센싱전극과 제1상부터미널 및 제2상부터미널이 상부면에 각각 배열되는 제1전해질층; 상부면에 제1기준전극이 배열되고 하부면에 제2기준전극이 배열되어 상기 제1전해질층의 하부측에 배치되는 제2전해질층; 하부면에 제1하부터미널 및 제2하부터미널이 배열되고 상기 제2전해질층의 하부측에 배치되는 제3전해질층; 및 제1접속부와 제2접속부를 갖는 발열저항체가 절연층에 의해 둘러싸이도록 구비되어 상기 제2전해질층 및 제3전해질층 사이에 배치되는 히터부;를 포함하고, 상기 제1접속부는 제1접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제1비아홀을 통해 상기 제1하부터미널과 전기적으로 연결되고, 상기 제2접속부는 제2접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제2비아홀을 통해 상기 제2하부터미널과 연결되며, 상기 제1기준전극은 제1기준전극으로부터 상방으로 관통형성되는 제3비아홀을 통해 상기 제1상부터미널과 연결되는 한편, 상기 제2기준전극은 제2기준전극으로부터 상방으로 관통형성되는 제4비아홀을 통해 상기 제2상부터미널과 연결되되, 상기 제3비아홀 및 제4비아홀은 상기 제1비아홀 및 제2비아홀과 서로 엇갈리도록 형성되는 평판형 산소센서소자를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first electrolyte layer in which a sensing electrode, a first upper terminal and a second upper terminal are arranged on a top surface, respectively; A second electrolyte layer disposed on a lower side of the first electrolyte layer and having a first reference electrode arranged on an upper surface thereof and a second reference electrode arranged on a lower surface thereof; A third electrolyte layer disposed on a lower side of the second electrolyte layer and having a first lower terminal and a second lower terminal arranged on a lower surface thereof; And a heater portion provided between the second electrolyte layer and the third electrolyte layer so as to surround the heat generating resistor having the first connecting portion and the second connecting portion surrounded by the insulating layer, And the second connection portion is connected to the second lower terminal via a second via hole formed downward from the second connection portion, and the second connection portion is electrically connected to the first lower terminal through a first via hole formed downwardly from the second connection portion, The first reference electrode is connected to the first upper terminal through a third via hole formed upwardly from the first reference electrode while the second reference electrode is connected to the fourth via hole formed upwardly from the second reference electrode, And the third via hole and the fourth via hole are connected to the second upper terminal through the first via hole and the second via hole, and the planar type oxygen sensor element is formed to be offset from the first via hole and the second via hole The.
또한, 상기 제1하부터미널의 상부에는 상기 제2상부터미널이 배치되고, 상기 제2하부터미널의 상부에는 상기 제1상부터미널이 배치될 수 있다.In addition, the second upper terminal may be disposed on the first lower terminal, and the first upper terminal may be disposed on the second lower terminal.
또한, 상기 제1비아홀 및 제2비아홀은 상기 제3전해질층을 관통하도록 형성되고, 상기 제3비아홀은 상기 제1전해질층을 관통하도록 형성되며, 상기 제4비아홀은 상기 제1전해질층 및 제2전해질층을 동시에 관통하도록 형성될 수 있다.Also, the first via hole and the second via hole may be formed to penetrate the third electrolyte layer, the third via hole may be formed to penetrate the first electrolyte layer, and the fourth via hole may be formed through the first electrolyte layer and the second electrolyte layer. 2 electrolyte layer at the same time.
또한, 상기 제1비아홀의 상부단과 상기 제2비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제1직선은 상기 제3비아홀의 상부단과 상기 제4비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제2직선과 서로 평행하도록 상기 제1비아홀, 제2비아홀, 제3비아홀 및 제4비아홀이 형성될 수 있다.The imaginary first straight line connecting the upper end of the first via hole and the upper end of the second via hole is parallel to the imaginary second straight line connecting the upper end of the third via hole and the upper end of the fourth via hole The first via hole, the second via hole, the third via hole, and the fourth via hole may be formed.
또한, 상기 제1비아홀 및 제2비아홀은 전해질층의 폭방향과 평행한 가상의 제1평면 상에 배치되고, 상기 제3비아홀 및 제4비아홀은 상기 제1평면과 상기 전해질층의 길이방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제2평면 상에 배치될 수 있다.The first via hole and the second via hole are arranged on a virtual first plane parallel to the width direction of the electrolyte layer, and the third via hole and the fourth via hole are arranged in the longitudinal direction of the first plane and the electrolyte layer And may be disposed on an imaginary second plane disposed in parallel at intervals.
또한, 상기 제1비아홀의 상부단과 상기 제4비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제3직선은 상기 제2비아홀의 상부단과 상기 제3비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제4직선과 서로 평행하도록 상기 제1비아홀, 제2비아홀, 제3비아홀 및 제4비아홀이 형성될 수 있다.The imaginary third straight line connecting the upper end of the first via hole and the upper end of the fourth via hole is parallel to the imaginary fourth straight line connecting the upper end of the second via hole and the upper end of the third via hole The first via hole, the second via hole, the third via hole, and the fourth via hole may be formed.
또한, 상기 제1비아홀 및 제4비아홀은 전해질층의 길이방향과 평행한 가상의 제3평면 상에 배치되고, 상기 제2비아홀 및 제3비아홀은 상기 제3평면과 상기 전해질층의 폭방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제4평면 상에 배치될 수 있다.The first via hole and the fourth via hole are arranged on a virtual third plane parallel to the longitudinal direction of the electrolyte layer, and the second via hole and the third via hole are arranged in the width direction of the third plane and the electrolyte layer And may be disposed on an imaginary fourth plane arranged in parallel at intervals.
본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 산소센서소자는 전극용 비아홀을 히터용 비아홀의 수직상방에 형성하지 않고 서로 엇갈리도록 배치함으로써 비아홀 간에 서로 통전이 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.The planar type oxygen sensor element according to an embodiment of the present invention can prevent the via holes from being mutually electrically connected to each other by disposing the electrode via holes so as to be offset from each other instead of vertically above the via hole for the heater.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 나타낸 전체사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 나타낸 분리사시도이다.
도 3은 도 1에서 A-A방향 단면도이다.
도 4는 도 1에서 비아홀의 위치관계를 나타낸 부분절개도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 나타낸 전체사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 나타낸 분리사시도이다.
도 7은 도 5에서 B-B방향 단면도이다.
도 8은 도 5에서 비아홀의 위치관계를 나타낸 부분절개도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시에에 따른 평판형 산소센서소자에서 비아홀의 다양한 위치관계를 나타낸 개념도이다.1 is an overall perspective view showing a planar type oxygen sensor element according to a first 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.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in Fig.
4 is a partial cutaway view showing the positional relationship of via holes in FIG.
5 is an overall perspective view showing a planar type oxygen sensor element according to a second embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view illustrating a planar type oxygen sensor element according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a cross-sectional view in the BB direction in Fig. 5. Fig.
8 is a partial cutaway view showing the positional relationship of via holes in FIG.
9 is a conceptual view showing various positional relationships of via holes in the planar 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.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 산소센서소자를 보다 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, a planar type oxygen sensor device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
-제 1 실시예- First Embodiment
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 산소센서소자(100)는 하나의 센싱전극(130)과 세 개의 터미널(151,152,153)을 갖는 4단자 타입의 평판형 산소센서소자로서, 제1전해질층(111), 제2전해질층(112), 제3전해질층(113) 및 히터부(120)를 포함한다.1 to 4, a planar type
상기 제1전해질층(111), 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113)은 일정면적을 갖는 bar 또는 필름과 같은 판상의 형태로 구비된다.The
그리고, 상기 제1전해질층(111), 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113)은 세라믹분말, 바인더성분 및 용매를 혼합하고 필름이나 바의 형태로 성형하여 제작된다.The
이러한 제1전해질층(111), 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113)은 피검출가스로부터 검출된 산소이온이 이동할 수 있도록 산소이온 전도성을 갖는 고체전해질로 이루어지면 그 재질은 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 상기 제1전해질층(111), 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113)은 YSZ(Yttrium Stabilized Zirconia)로 이루어질 수 있다.If the
또한, 상기 제1전해질층(111), 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113)은 소결에 의한 수축률 및 발열에 의한 열팽창 계수 등을 고려할 때 구조적인 안정성을 위하여 서로 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The
이러한 제1전해질층(111), 제2전해질층(112)은 센싱전극(130)으로부터 전달되는 산소이온이 통과하여 기준전극(140) 측으로 이동되는 통로 역할을 수행한다. 즉, 상기 제1전해질층(111)은 적층형으로 구성되는 산소센서소자의 전체적인 구조에서 최상부측에 배치되어 상부면이 피검출가스에 노출되는 검출면을 이루게 되고, 상기 제2전해질층(112)은 제1전해질층(111)의 하부측에 배치되어 상기 제1전해질층(111)을 통과한 산소이온이 기준전극(140) 주위로 포집되는 공간을 제공하게 된다. The
이때, 상기 제1전해질층(111)의 상부면에는 피검출가스에 노출되어 상기 피검출가스로부터 산소성분을 검출하기 위한 센싱전극(130)이 배치된다.At this time, a
이러한 센싱전극(130)은 피검출가스로부터 획득된 산소이온을 제1전해질층(111)으로 흘려주는 역할을 수행하는 것으로, 제1전해질층(111)의 상부면에 스크린 인쇄를 통해 형성되며 가스 투과성을 갖는 다공질의 백금(Pt)으로 구비된다.The
한편, 상기 제1전해질층(111)의 상부면에는 피검출가스에 포함된 유해성분으로부터 상기 센싱전극(130)을 피독현상으로부터 보호하기 위한 별도의 전극보호층(미도시)이 구비될 수 있다.On the upper surface of the
상기 제2전해질층(112)은 상기 제1전해질층(111)의 하부측에 배치되며, 상부면에는 상기 제1전해질층(111)을 통해 이동된 산소이온이 환원되어 모이는 기준전극(140)이 배치된다.The
그리고, 상기 제2전해질층(112)의 상부측에 배치되는 상기 기준전극(140)은 상기 제1전해질층(111)을 통과한 산소이온이 모이는 역할을 수행하며, 상기 센싱전극(130)과 마찬가지로 가스 투과성을 갖는 다공질의 백금(Pt)으로 구비된다. 이와 같은 기준전극(140)은 상기 제2전해질층(112)의 상부면에 스크린 인쇄를 통해 형성된다.The
이에 따라, 상기 센싱전극(130)에 음극, 기준전극(140)에 양극의 전압을 인가하면, 피검출가스 중의 산소가 상기 센싱전극(130)으로부터 전자를 받아 산소 이온이 된 후 제1전해질층(111)을 통과하여 기준전극(140) 측으로 이동된 후 상기 기준전극(140)에서 전자를 방출해 산소로 환원된 후 기준전극(140)에 체류된다.When the voltage of the anode is applied to the
여기서, 상기 기준전극(140)의 상, 하부측에는 한 쌍의 절연층(미도시)이 배치될 수 있다. Here, a pair of insulating layers (not shown) may be disposed on the upper and lower sides of the
상기 히터부(120)는 이온 전도성을 갖는 전해질층을 가열하여 승온시키기 위한 것이다. 이러한 히터부(120)는 발열과정에서 발생되는 노이즈를 제거할 수 있도록 발열저항체(122)가 한 쌍의 절연층(124a,124b)에 의해 전체적으로 둘러싸이도록 구비된다. 즉, 상기 한 쌍의 절연층(124a,124b)은 발열저항체(122)의 상부측에 배치되는 제1절연층(124a)과 발열저항체(122)의 하부측에 배치되는 제2절연층(124b)으로 구비되어 상기 발열저항체(122)를 전체적으로 감싸도록 배치된다.The
여기서, 상기 절연층(124a,124b)은 산화알루미나(Al2O3)가 사용될 수 있으며, 상기 발열저항체(122)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 124a and 124b may be made of alumina (Al 2 O 3 ), and the
이와 같은 히터부(120)는 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113)의 사이에 배치되어 승온을 통해 제1전해질층(111) 및 제2전해질층(112)의 저항값을 작게 하여 산소이온이 원활하게 이동될 수 있도록 한다. 이와 같은 히터부(120)는 상기 제3전해질층(113)의 상부면에 스크린 인쇄를 통해 형성된다.The
한편, 상기 히터부(120)는 상기 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113) 사이에 배치되는 과정에서 히터부(120) 자체가 갖는 높이의 편차를 줄이기 위하여 히터부(120)의 높이(h)와 동일한 높이를 갖는 별도의 버퍼층(170)이 제2전해질층(112) 및 제3전해질층(113) 사이에 배치될 수도 있다. 여기서, 상기 버퍼층(170) 역시 이온전도성을 갖는 고체전해질로 이루어지며 YSZ로 이루어질 수 있다.The
도면에는 상기 히터부(120)의 측부에 버퍼층(170)이 구비되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제3전해질층(113)이 상기 제2전해질층(112)의 하부에 직접 접하도록 적층될 수도 있다.Although the
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 산소센서소자(100)는 기준전극(140) 및 발열저항체(122)를 각각의 터미널과 원활하게 연결하기 위한 비아홀이 서로 수직선상에 위치하지 않도록 형성된다.In the planar type
즉, 상기 제1전해질층(111)의 상부면에는 센싱전극(130) 및 상부터미널(151)이 나란히 배치되며, 상기 제3전해질층(113)의 하부면에는 히터부(120)의 발열저항체(122)와 각각 전기적으로 연결되는 두 개의 하부터미널(152,153)이 배치된다. 여기서, 상기 두 개의 하부터미널(152,153)은 상기 발열저항체(122)의 제1접속부(122a)와 제1비아홀(161)을 통해 연결되는 제1하부터미널(152)과 상기 발열저항체(122)의 제2접속부(122b)와 제2비아홀(162)을 통해 연결되는 제2하부터미널(153)로 구비된다.The
더불어, 제1하부터미널(152) 및 제2하부터미널(153)은 상기 제3전해질층의 하부면에 나란하게 배치되며, 상기 제2하부터미널(153)은 상기 상부터미널(151)의 수직하방에 배치되며, 상기 제1하부터미널(152)은 상기 센싱전극(130) 단자부(134)의 수직하방에 배치된다.In addition, the first
이를 위해, 상기 센싱전극(130)은 상기 제1전해질층(111)의 길이방향을 따라 배치될 수 있도록 일정길이를 갖는 리드부(132)와 상기 리드부(132)의 일단부측에 연결되는 단자부(134)를 포함한다. 이때, 상기 단자부(134)는 리드부(132)의 길이방향에 대하여 일정각도 기울어지게 배치되는 연결부(136)를 통해 연결된다. 이에 따라, 상기 리드부(132)가 제1전해질층(111)의 길이방향을 따라 폭의 중앙부에 배치된다 하더라도 상기 단자부(134)는 리드부(132)와 동일선상에 배치되지 않고 상기 연결부(136)를 통해 일측으로 치우치게 배열된다. 이로 인해, 상기 센싱전극(130)의 단자부(134)는 제1하부터미널(152)의 수직상방에 위치하게 된다.The
그리고, 상기 히터부(120)의 발열저항체(122)는 제1접속부(122a) 및 제2접속부(122b)가 비아홀을 통해 상기 제1하부터미널(152) 및 제2하부터미널(153)과 각각 전기적으로 연결된다.The
즉, 상기 발열저항체(122)의 제1접속부(122a)와 제1하부터미널(152)을 연결하기 위한 제1비아홀(161)은 상기 제1접속부(122a)로부터 상기 제3전해질층(113)을 관통하도록 수직 하방으로 관통형성되고, 상기 제2접속부(122b)와 제2하부터미널(153)을 연결하기 위한 제2비아홀(162) 역시 상기 제2접속부(122b)로부터 상기 제3전해질층(113)을 관통하도록 수직 하방으로 관통형성된다.That is, the first via
그리고, 상기 제2전해질층(112)의 상부면에 배치되는 기준전극(140)의 단자와 상부터미널(151)을 연결하기 위한 제3비아홀(163)은 기준전극(140)의 단자로부터 상기 제1전해질층(111)을 관통하도록 수직 상방으로 관통형성된다. A third via
여기서, 상기 제1비아홀(161) 및 제2비아홀(162)은 히터부(120)의 하부측에 배치되는 제2절연층(124b) 역시 관통하도록 형성된다.The first via
이때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1비아홀(161) 및 제3비아홀(163)은 전해질층의 폭방향과 평행한 가상의 제1평면(S1) 상에 위치하도록 형성되고, 상기 제2비아홀(162)은 상기 제1평면(S1)과 상기 전해질층의 길이방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제2평면(S2) 상에 배치된다.4, the first via
더불어, 상기 제2비아홀(162) 및 제3비아홀(163)은 전해질층의 길이방향과 평행한 가상의 제3평면(S3) 상에 배치되고, 상기 제1비아홀(161)은 상기 제3평면(S3)과 상기 전해질층의 폭방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제4평면(S4) 상에 배치된다.In addition, the second via
이러한 제1비아홀(161), 제2비아홀(162) 및 제3비아홀(163)의 위치관계를 통해 하방으로 형성되는 제1비아홀(161) 및 제2비아홀(162)과 상방으로 형성되는 제3비아홀(163)은 서로 동일한 직선상에 위치되지 않고 서로 엇갈린 상태로 형성된다.The first via
즉, 상기 제3비아홀(163)은 상기 제1비아홀(161) 또는 제2비아홀(162)의 수직 상방에 위치되지 않게 된다.That is, the third via
이에 따라, 기준전극(140)과 상부터미널(151)을 전기적으로 연결하는 제3비아홀(163)은 발열저항체(122)와 하부터미널(152,153)을 각각 연결하는 제1비아홀(161) 및 제2비아홀(162)과 서로 엇갈리도록 배치됨으로써 비아홀들간에 통전될 수 있는 위험을 미연에 방지할 수 있게 된다.
The third via
- 제2 실시예- Embodiment 2
도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 평판형 산소센서소자(200)는 하나의 센싱전극(230)과 네 개의 터미널(251,252,253,254)을 갖는 5단자 타입의 평판형 산소센서소자로서, 제1전해질층(211), 제2전해질층(212), 제3전해질층(213), 제4전해질층(214) 및 히터부(220)를 포함한다.5 to 9, the planar type
상기 제1전해질층(211), 제2전해질층(212), 제3전해질층(213) 및 제4전해질층(214)은 일정면적을 갖는 bar 또는 필름과 같은 판상의 형태로 구비된다.The
그리고, 상기 제1전해질층(211), 제2전해질층(212), 제3전해질층(213) 및 제4전해질층(214)은 세라믹분말, 바인더성분 및 용매를 혼합하고 필름이나 바의 형태로 성형하여 제작된다.The
이러한 상기 제1전해질층(211), 제2전해질층(212), 제3전해질층(213) 및 제4전해질층(214)은 산소이온 전도성을 갖는 고체전해질로 이루어지면 그 재질은 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 상기 제1전해질층(211), 제2전해질층(212), 제3전해질층(213) 및 제4전해질층(214)은 YSZ(Yttrium Stabilized Zirconia)로 이루어질 수 있다.If the
또한, 상기 제1전해질층(211), 제2전해질층(212), 제3전해질층(213) 및 제4전해질층(214)은 소결에 의한 수축률 및 발열에 의한 열팽창 계수 등을 고려할 때 구조적인 안정성을 위하여 서로 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The
이러한 제1전해질층(211), 제2전해질층(212) 및 제4전해질층(214)은 센싱전극(230)으로부터 전달되는 산소이온이 통과하여 제1기준전극(241) 및 제2기준전극(242)측으로 이동되는 통로 역할을 수행한다. 즉, 상기 제1전해질층(211)은 적층형으로 구성되는 산소센서소자의 전체적인 구조에서 최상부측에 배치되어 상부면이 피검출가스에 노출되는 검출면을 이루게 되고, 상기 제2전해질층(212) 및 제4전해질층(214)은 제1전해질층(211)의 하부측에 배치되어 상기 제1전해질층(211)을 통과한 산소이온은 제1기준전극(241) 주위로, 제1전해질층(211) 및 제2전해질층(212)을 통과한 산소이온은 제2기준전극(242) 주위로 포집되는 공간을 제공하게 된다. The
이때, 상기 제1전해질층(211)의 상부면에는 피검출가스에 노출되어 상기 피검출가스로부터 산소성분을 검출하기 위한 센싱전극(230)이 배치된다.At this time, a
이러한 센싱전극(230)은 피검출가스로부터 획득된 산소이온을 제1전해질층(211)으로 흘려주는 역할을 수행하는 것으로, 제1전해질층(211)의 상부면에 스크린 인쇄를 통해 형성되며, 가스 투과성을 갖는 다공질의 백금(Pt)으로 구비된다.The
한편, 상기 제1전해질층(211)의 상부면에는 피검출가스에 포함된 유해성분으로부터 상기 센싱전극(230)을 피독현상으로부터 보호하기 위한 별도의 전극보호층(미도시)이 구비될 수 있다.On the upper surface of the
상기 제2전해질층(212)은 상기 제1전해질층(211)의 하부측에 배치되며, 상부면에는 제1기준전극(241)이 배치되고 하부면에는 제2기준전극(242)이 각각 배치된다.The
여기서, 상기 제1기준전극(241) 및 제2기준전극(242)은 상기 센싱전극(230)과 마찬가지로 가스 투과성을 갖는 다공질의 백금(Pt)으로 구비되며, 제2전해질층(212)의 상부면 및 하부면에 각각 스크린 인쇄를 통해 형성된다.The
이에 따라, 상기 센싱전극(230)에 음극, 기준전극(241,242)에 양극의 전압을 인가하면, 피검출가스 중의 산소가 상기 센싱전극(230)으로부터 전자를 받아 산소 이온이 된 후 제1전해질층(211)을 통과하여 제1기준전극(241) 및 제2기준전극(242)측으로 이동된다.Accordingly, when a positive voltage is applied to the
여기서, 상기 제1기준전극(241) 및 제2기준전극(242)의 상, 하부측에는 한 쌍의 절연층(미도시)이 배치될 수 있다. Here, a pair of insulating layers (not shown) may be disposed on the upper and lower sides of the
상기 히터부(220)는 이온 전도성을 갖는 전해질층을 가열하여 승온시키기 위한 것이다. 이러한 히터부(220)는 발열과정에서 발생되는 노이즈를 제거할 수 있도록 발열저항체(222)가 한 쌍의 절연층(224a,224b)에 의해 전체적으로 둘러싸이도록 구비된다. 즉, 상기 한 쌍의 절연층(224a,224b)은 발열저항체(222)의 상부측에 배치되는 제1절연층(224a)과 발열저항체(222)의 하부측에 배치되는 제2절연층(224b)으로 구비되어 상기 발열저항체(222)를 전체적으로 감싸도록 배치된다.The
여기서, 상기 절연층(224a,224b)은 산화알루미나(Al2O3)가 사용될 수 있으며, 상기 발열저항체(222)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
이와 같은 히터부(220)는 제2전해질층(212) 및 제3전해질층(213) - 더욱 자세하게는 제4전해질층(214) 및 제3전해질층(213)의 사이에 배치되어 승온을 통해 제1전해질층(211), 제2전해질층(212) 및 제4전해질층(214)의 저항값을 작게 하여 산소이온이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.The
한편, 상기 히터부(220)는 상기 제4전해질층(214) 및 제3전해질층(213) 사이에 배치되는 과정에서 히터부(220) 자체가 갖는 높이의 편차를 줄이기 위하여 히터부(220)의 높이(h)와 동일한 높이를 갖는 별도의 버퍼층(270)이 제4전해질층(214) 및 제3전해질층(213) 사이에 배치될 수도 있다. 여기서, 상기 버퍼층(270) 역시 이온전도성을 갖는 고체전해질로 이루어지며 YSZ로 이루어질 수 있다.The
도면에는 상기 히터부(220)의 측부에 버퍼층(270)이 구비되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제3전해질층(213)이 상기 제4전해질층(214)의 하부에 직접 접하도록 적층될 수도 있다.Although the
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 평판형 산소센서소자(200)는 제1기준전극(241), 제2기준전극(242) 및 발열저항체(222)를 각각의 터미널과 원활하게 연결하기 위한 비아홀이 서로 수직선상에 위치하지 않도록 형성된다.The planar type
즉, 상기 제1전해질층(211)의 상부면에는 제1상부터미널(251), 제2상부터미널(252) 및 센싱전극(230)이 배치된다. 이때, 한 쌍의 제1상부터미널(251) 및 제2상부터미널(252)은 제1전해질층(211)의 상부면 일측에 간격을 두고 나란히 배치되며, 상기 센싱전극(230)은 한 쌍의 상부터미널(251,252)의 우측에 제1전해질층(211)의 길이방향을 따라 배치된다.That is, the first
그리고, 상기 제3전해질층(213)의 하부면에는 히터부(220)의 발열저항체(222)와 각각 전기적으로 연결되는 두 개의 하부터미널(253,254)이 배치된다. Two
여기서, 상기 두 개의 하부터미널(253,254)은 상기 발열저항체(222)의 제1접속부(222a)와 제1비아홀(261)을 통해 연결되는 제1하부터미널(253)과 상기 발열저항체(222)의 제2접속부(222b)와 제2비아홀(262)을 통해 연결되는 제2하부터미널(254)로 구비된다.The two
더불어, 제1하부터미널(253) 및 제2하부터미널(254)은 상기 제3전해질층의 하부면에 나란하게 배치되며, 상기 제2하부터미널(254)은 상기 제1상부터미널(251)의 수직하방에 배치되며, 상기 제1하부터미널(253)은 상기 제2상부터미널(252)의 수직하방에 배치된다.In addition, the first
그리고, 상기 히터부(220)의 발열저항체(222)는 제1접속부(222a) 및 제2접속부(222b)가 비아홀을 통해 상기 제1하부터미널(253) 및 제2하부터미널(254)과 각각 전기적으로 연결된다.The
즉, 상기 발열저항체(222)의 제1접속부(222a)와 제1하부터미널(253)을 연결하기 위한 제1비아홀(261)은 상기 제1접속부(222a)로부터 상기 제3전해질층(213)을 관통하도록 수직 하방으로 관통형성되고, 상기 제2접속부(222b)와 제2하부터미널(254)을 연결하기 위한 제2비아홀(262) 역시 상기 제2접속부(222b)로부터 상기 제3전해질층(213)을 관통하도록 수직 하방으로 관통형성된다.The first via
그리고, 상기 제2전해질층(212)의 상부면에 배치되는 제1기준전극(241)의 단자와 제1상부터미널(251)을 연결하기 위한 제3비아홀(263)은 제1기준전극(241)의 단자로부터 상기 제1전해질층(211)을 관통하도록 수직 상방으로 형성된다. A terminal of the
더불어, 상기 제2전해질층(212)의 하부면에 배치되는 제2기준전극(242)의 단자와 제2상부터미널(252)을 연결하기 위한 제4비아홀(264)은 제2기준전극(242)의 단자로부터 상기 제1전해질층(211) 및 제2전해질층(212)을 동시에 관통하도록 수직 상방으로 형성된다.A fourth via
여기서, 상기 제1비아홀(261) 및 제2비아홀(262)은 히터부(220)의 하부측에 배치되는 제2절연층(224b) 역시 관통하도록 형성된다.The first via
이때, 도 8 및 도
9에 도시된 바와 같이 4개의 비아홀(261,262,263,264)은 상기 제1비아홀(261)의 상부단과 상기 제2비아홀(262)의 상부단을 연결하는 가상의 제1직선(L1)이 상기 제3비아홀(263)의 상부단과 제4비아홀(264)의 상부단을 연결하는 가상의 제2직선(L2)과 서로 평행하도록 배열된다.At this time,
9, a virtual first straight line L1 connecting the upper end of the first via
바람직하게는, 도 8 및 도 9a에 도시된 바와 같이 상기 제1비아홀(261) 및 제2비아홀(262)은 전해질층의 폭방향과 평행한 가상의 제1평면(S1) 상에 배치되고, 상기 제3비아홀(263) 및 제4비아홀(264)은 상기 제1평면(S1)과 전해질층의 길이방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제2평면(S2) 상에 배치된다.8 and 9A, the first via
더불어, 상기 4개의 비아홀(261,262,263,264)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1비아홀(261)의 상부단과 상기 제4비아홀(264)의 상부단을 연결하는 가상의 제3직선(L3)이 상기 제2비아홀(262)의 상부단과 제3비아홀(263)의 상부단을 연결하는 가상의 제4직선(L4)과 서로 평행하도록 배열된다.8 and 9, the four via-
바람직하게는, 도 8 및 도 9a에 도시된 바와 같이 상기 제1비아홀(261) 및 제4비아홀(264)은 전해질층의 길이방향과 평행한 가상의 제3평면(S3) 상에 배치되고, 상기 제2비아홀(262) 및 제3비아홀(263)은 상기 제3평면(S3)과 전해질층의 폭방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제4평면(S4) 상에 배치된다.8 and 9A, the first via
이러한 제1비아홀(261), 제2비아홀(262), 제3비아홀(263) 및 제4비아홀(264)의 위치관계를 통해 하방으로 형성되는 제1비아홀(261) 및 제2비아홀(262)과 상방으로 형성되는 제3비아홀(263) 및 제4비아홀(264)은 서로 동일한 수직선상에 위치되지 않고 서로 엇갈린 상태로 형성된다.The first via
즉, 상기 제3비아홀(263)은 상기 제2비아홀(262)의 수직 상방에서 벗어난 위치에 배열되고, 상기 제4비아홀(264)은 상기 제1비아홀(261)의 수직 상방에서 벗어난 위치에 배열된다.That is, the third via
이에 따라, 제1기준전극(241)과 제1상부터미널(251)을 전기적으로 연결하는 제3비아홀(263) 및 제2기준전극(242)과 제2상부터미널(252)을 전기적으로 연결하는 제4비아홀(264)은 발열저항체(222)와 제1,2하부터미널(253,254)을 각각 연결하는 제1비아홀(261) 및 제2비아홀(262)의 수직상방으로부터 벗어난 위치에서 서로 엇갈리도록 배치됨으로써 비아홀들 간에 서로 통전될 수 있는 위험을 미연에 방지할 수 있게 된다.
A third via
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
111,211 : 제1전해질층
112,212 : 제2전해질층
113,213 : 제3전해질층
214 : 제4전해질층
120,220 : 히터부
122,222 : 발열저항체
122a,222a : 제1접속부
122b,222b : 제2접속부
124a,224a : 제1절연층
124b,124b, : 제2절연층
130,230 : 센싱전극
132 : 리드부
134 : 단자부
136 : 연결부
140 : 기준전극
241 : 제1기준전극
242 : 제2기준전극
151 : 상부터미널
251 : 제1상부터미널
252 : 제2상부터미널
152,253 : 제1하부터미널
153,254 : 제2하부터미널
161,261 : 제1비아홀
162,262 : 제2비아홀
163,263 : 제3비아홀
264 : 제4비아홀
170,270 : 버퍼층100, 200: Plate type
112, 212:
214:
122, 222:
122b, 222b: second connecting
124b, 124b, a second insulating
132: lead portion 134: terminal portion
136: connection part 140: reference electrode
241: first reference electrode 242: second reference electrode
151: upper terminal 251: first upper terminal
252: second
153, 254: second
162, 262: second via
264: fourth via
Claims (13)
상부면에 기준전극이 배열되고 상기 제1전해질층의 하부측에 배치되는 제2전해질층;
하부면에 제1하부터미널 및 제2하부터미널이 배열되고 상기 제2전해질층의 하부측에 배치되는 제3전해질층; 및
제1접속부와 제2접속부를 갖는 발열저항체가 절연층에 의해 둘러싸이도록 구비되어 상기 제2전해질층 및 제3전해질층 사이에 배치되는 히터부;를 포함하고,
상기 제1접속부는 제1접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제1비아홀을 통해 상기 제1하부터미널과 전기적으로 연결되고, 상기 제2접속부는 제2접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제2비아홀을 통해 상기 제2하부터미널과 연결되며, 상기 기준전극은 기준전극으로부터 상방으로 관통형성되는 제3비아홀을 통해 상기 상부터미널과 연결되고,
상기 제3비아홀은 상기 제1비아홀 및 제2비아홀과 서로 엇갈리게 형성되는 평판형 산소센서소자.A first electrolyte layer in which the sensing electrode and the upper terminal are arranged on the upper surface, respectively;
A second electrolyte layer having a reference electrode arranged on an upper surface thereof and disposed on a lower side of the first electrolyte layer;
A third electrolyte layer disposed on a lower side of the second electrolyte layer and having a first lower terminal and a second lower terminal arranged on a lower surface thereof; And
And a heater portion provided between the second electrolyte layer and the third electrolyte layer so that the heat generating resistor having the first connecting portion and the second connecting portion are surrounded by the insulating layer,
Wherein the first connection portion is electrically connected to the first lower terminal through a first via hole formed downwardly from the first connection portion and the second connection portion is electrically connected to the second connection portion through a second via hole formed downwardly from the second connection portion, And the reference electrode is connected to the upper terminal through a third via hole formed upwardly from the reference electrode,
Wherein the third via hole is formed to be offset from the first via hole and the second via hole.
상기 센싱전극은 상기 제1전해질층의 길이방향을 따라 배치될 수 있도록 일정길이를 갖는 리드부 및 상기 리드부의 일단부측에 연결되는 단자부를 포함하고, 상기 단자부는 상기 리드부와 동일선상으로부터 벗어나도록 상기 리드부의 길이방향에 대하여 일정각도 기울어지게 배치되는 연결부를 매개로 연결되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
Wherein the sensing electrode includes a lead portion having a predetermined length so as to be disposed along the longitudinal direction of the first electrolyte layer and a terminal portion connected to one end of the lead portion, And a connecting portion disposed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the lead portion.
상기 제1하부터미널의 상부에는 상기 센싱전극의 단자부가 배치되고, 상기 제2하부터미널의 상부에는 상기 상부터미널 배치되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
Wherein a terminal portion of the sensing electrode is disposed on an upper portion of the first lower terminal, and the upper terminal is disposed on an upper portion of the second lower terminal.
상기 제1비아홀 및 제2비아홀은 상기 제3전해질층을 관통하도록 형성되고, 상기 제3비아홀은 상기 제1전해질층을 관통하도록 형성되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
Wherein the first via hole and the second via hole are formed to penetrate the third electrolyte layer, and the third via hole is formed to penetrate the first electrolyte layer.
상기 제1비아홀 및 제3비아홀은 전해질층의 폭방향과 평행한 가상의 제1평면 상에 배치되고, 상기 제2비아홀은 상기 제1평면과 상기 전해질층의 길이방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제2평면 상에 배치되는 평판형 산소센서소자.5. The method of claim 4,
Wherein the first via hole and the third via hole are disposed on a virtual first plane parallel to the width direction of the electrolyte layer and the second via hole is disposed parallel to the first plane and the electrolyte layer at intervals in the longitudinal direction thereof The second planar oxygen sensor element being disposed on a second imaginary plane that is substantially perpendicular to the first planar surface.
상기 제2비아홀 및 제3비아홀은 전해질층의 길이방향과 평행한 가상의 제3평면 상에 배치되고, 상기 제1비아홀은 상기 제3평면과 상기 전해질층의 폭방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제4평면 상에 배치되는 평판형 산소센서소자.5. The method of claim 4,
The second via hole and the third via hole are arranged on a virtual third plane parallel to the longitudinal direction of the electrolyte layer and the first via hole is arranged parallel to the third plane and the electrolyte layer at intervals in the width direction thereof And the second planar oxygen sensor element is disposed on the imaginary fourth plane.
상부면에 제1기준전극이 배열되고 하부면에 제2기준전극이 배열되어 상기 제1전해질층의 하부측에 배치되는 제2전해질층;
하부면에 제1하부터미널 및 제2하부터미널이 배열되고 상기 제2전해질층의 하부측에 배치되는 제3전해질층; 및
제1접속부와 제2접속부를 갖는 발열저항체가 절연층에 의해 둘러싸이도록 구비되어 상기 제2전해질층 및 제3전해질층 사이에 배치되는 히터부;를 포함하고,
상기 제1접속부는 제1접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제1비아홀을 통해 상기 제1하부터미널과 전기적으로 연결되고, 상기 제2접속부는 제2접속부로부터 하방으로 관통형성되는 제2비아홀을 통해 상기 제2하부터미널과 연결되며, 상기 제1기준전극은 제1기준전극으로부터 상방으로 관통형성되는 제3비아홀을 통해 상기 제1상부터미널과 연결되고, 상기 제2기준전극은 제2기준전극으로부터 상방으로 관통형성되는 제4비아홀을 통해 상기 제2상부터미널과 연결되며,
상기 제3비아홀 및 제4비아홀은 상기 제1비아홀 및 제2비아홀과 서로 엇갈리도록 형성되는 평판형 산소센서소자.A first electrolyte layer in which the sensing electrode, the first upper terminal and the second upper terminal are arranged on the upper surface, respectively;
A second electrolyte layer disposed on a lower side of the first electrolyte layer and having a first reference electrode arranged on an upper surface thereof and a second reference electrode arranged on a lower surface thereof;
A third electrolyte layer disposed on a lower side of the second electrolyte layer and having a first lower terminal and a second lower terminal arranged on a lower surface thereof; And
And a heater portion provided between the second electrolyte layer and the third electrolyte layer so that the heat generating resistor having the first connecting portion and the second connecting portion are surrounded by the insulating layer,
Wherein the first connection portion is electrically connected to the first lower terminal through a first via hole formed downwardly from the first connection portion and the second connection portion is electrically connected to the second connection portion through a second via hole formed downwardly from the second connection portion, Wherein the first reference electrode is connected to the first upper terminal through a third via hole formed upwardly from the first reference electrode and the second reference electrode is connected to the second lower terminal from the second reference electrode, The second upper terminal is connected to the second upper terminal through a fourth via hole formed through the first upper terminal,
Wherein the third via hole and the fourth via hole are formed to be offset from the first via hole and the second via hole.
상기 제1하부터미널의 상부에는 상기 제2상부터미널이 배치되고, 상기 제2하부터미널의 상부에는 상기 제1상부터미널이 배치되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
Wherein the second upper terminal is disposed on an upper portion of the first lower terminal and the first upper terminal is disposed on an upper portion of the second lower terminal.
상기 제1비아홀 및 제2비아홀은 상기 제3전해질층을 관통하도록 형성되고, 상기 제3비아홀은 상기 제1전해질층을 관통하도록 형성되며, 상기 제4비아홀은 상기 제1전해질층 및 제2전해질층을 동시에 관통하도록 형성되는 평판형 산소센서소자.The method according to claim 1,
Wherein the first via hole and the second via hole are formed to penetrate the third electrolyte layer, the third via hole is formed to penetrate through the first electrolyte layer, and the fourth via hole is formed through the first electrolyte layer and the second electrolyte Layer is formed so as to penetrate the layer at the same time.
상기 제1비아홀의 상부단과 상기 제2비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제1직선은 상기 제3비아홀의 상부단과 상기 제4비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제2직선과 서로 평행하도록 상기 제1비아홀, 제2비아홀, 제3비아홀 및 제4비아홀이 형성되는 평판형 산소센서소자.10. The method of claim 9,
And a virtual first straight line connecting the upper end of the first via hole and the upper end of the second via hole is parallel to a virtual second straight line connecting the upper end of the third via hole and the upper end of the fourth via hole, Wherein the first via hole, the second via hole, the third via hole, and the fourth via hole are formed.
상기 제1비아홀 및 제2비아홀은 전해질층의 폭방향과 평행한 가상의 제1평면 상에 배치되고, 상기 제3비아홀 및 제4비아홀은 상기 제1평면과 상기 전해질층의 길이방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제2평면 상에 배치되는 평판형 산소센서소자.11. The method of claim 10,
Wherein the first via hole and the second via hole are arranged on a virtual first plane parallel to the width direction of the electrolyte layer and the third via hole and the fourth via hole are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the first plane and the electrolyte layer And arranged on an imaginary second plane disposed parallel to the first plane.
상기 제1비아홀의 상부단과 상기 제4비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제3직선은 상기 제2비아홀의 상부단과 상기 제3비아홀의 상부단을 연결하는 가상의 제4직선과 서로 평행하도록 상기 제1비아홀, 제2비아홀, 제3비아홀 및 제4비아홀이 형성되는 평판형 산소센서소자.10. The method of claim 9,
And a virtual third straight line connecting the upper end of the first via hole and the upper end of the fourth via hole is parallel to the imaginary fourth straight line connecting the upper end of the second via hole and the upper end of the third via hole, Wherein the first via hole, the second via hole, the third via hole, and the fourth via hole are formed.
상기 제1비아홀 및 제4비아홀은 전해질층의 길이방향과 평행한 가상의 제3평면 상에 배치되고, 상기 제2비아홀 및 제3비아홀은 상기 제3평면과 상기 전해질층의 폭방향으로 간격을 두고 평행하게 배치되는 가상의 제4평면 상에 배치되는 평판형 산소센서소자.13. The method of claim 12,
Wherein the first via hole and the fourth via hole are arranged on a virtual third plane parallel to the longitudinal direction of the electrolyte layer and the second via hole and the third via hole are spaced apart from each other in the width direction of the third plane and the electrolyte layer And arranged on a fourth imaginary planar surface disposed parallel to the first planar oxygen sensor element.
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KR1020140140766A KR20160045992A (en) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | Planar oxygen sensor element |
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KR1020140140766A KR20160045992A (en) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | Planar oxygen sensor element |
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KR20160045992A true KR20160045992A (en) | 2016-04-28 |
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KR1020140140766A KR20160045992A (en) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | Planar oxygen sensor element |
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Citations (1)
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KR19990070774A (en) | 1998-02-24 | 1999-09-15 | 이형도 | Flat Plate Oxygen Sensor |
-
2014
- 2014-10-17 KR KR1020140140766A patent/KR20160045992A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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KR19990070774A (en) | 1998-02-24 | 1999-09-15 | 이형도 | Flat Plate Oxygen Sensor |
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