氣體傳感器元件及氣體傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體傳感器元件及氣體傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]為了控制內(nèi)燃機(jī)的燃燒而使用有氣體傳感器。氣體傳感器具備氣體傳感器元件，所述氣體傳感器元件將從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣中的特定成分(例如，氧)的濃度作為檢測(cè)信號(hào)輸出。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的氣體傳感器元件具備:固體電解質(zhì)層，其為板狀，沿長(zhǎng)邊方向延伸；電極部，其設(shè)置在固體電解質(zhì)層上的長(zhǎng)邊方向前端側(cè)的部位；以及引線部，其與電極部電連接且向長(zhǎng)邊方向后端側(cè)延伸，引線部隔著絕緣層設(shè)置在固體電解質(zhì)層上。
_3] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利f獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-177638號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_6] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的氣體傳感器元件中，引線部隔著絕緣層設(shè)置在固體電解質(zhì)層上，因此，電極部借助用于跨過(guò)絕緣層的中間部與引線部連接。因此，該中間部例如形成為厚度比電極部的前端部的厚度大，該厚度形成得較大的中間部有可能在氣體傳感器元件的燒成時(shí)進(jìn)行較大程度地收縮。這樣，隨著該收縮，中間部從固體電解質(zhì)層剝離，其結(jié)果，有可能在電極部、引線部發(fā)生龜裂、斷線。因此，對(duì)于氣體傳感器元件或氣體傳感器，要求能夠抑制電極部或引線部從所接合的陶瓷層剝離的技術(shù)。
[0008]這樣的課題不限于內(nèi)燃機(jī)用的氣體傳感器，是能夠檢測(cè)特定氣體的濃度的氣體傳感器元件或者氣體傳感器的共同的課題。
[0009]用于解決問(wèn)題的方案
[0010]本發(fā)明是為了解決上述的課題而被做出的，其能夠通過(guò)以下的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0011](I)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供一種沿著長(zhǎng)邊方向延伸的板狀的氣體傳感器元件。該氣體傳感器元件的特征在于，其具備:復(fù)合陶瓷層，其為板狀，具有在所述長(zhǎng)邊方向前端側(cè)具有貫通孔的絕緣部及配置在所述貫通孔內(nèi)的固體電解質(zhì)部；電極部，其在所述復(fù)合陶瓷層的一側(cè)的主面?zhèn)扰c所述固體電解質(zhì)部接觸地配置；以及引線部，在所述復(fù)合陶瓷層的所述一側(cè)的主面?zhèn)?，所述引線部在不與所述固體電解質(zhì)部接觸的前提下，與所述絕緣部接觸，并且，所述引線部以自身的前端后退到比所述貫通孔靠所述長(zhǎng)邊方向后端側(cè)的位置的方式配置，所述引線部與所述電極部電連接且向所述長(zhǎng)邊方向后端側(cè)延伸，在所述復(fù)合陶瓷層的所述一側(cè)的主面?zhèn)鹊乃鼋^緣部上，所述電極部的后端部與所述引線部的前端部重疊。
[0012]若是這樣的氣體傳感器元件，成為固體電解質(zhì)部配置在形成于絕緣部的貫通孔內(nèi)的復(fù)合陶瓷層，另外，引線部沒(méi)有與固體電解質(zhì)部接觸，而是以后退到比貫通孔靠后端側(cè)的位置的方式只配置在絕緣部上，因此，在引線部和絕緣部之間無(wú)需配置絕緣層。因此，能夠進(jìn)一步減小引線部和電極部重疊的部分(兩者連接的部分)的厚度。因此，在燒成氣體傳感器元件時(shí)，能夠抑制引線部和電極部連接的部分較大程度地收縮，因而能夠抑制電極部、引線部從復(fù)合陶瓷層剝離。其結(jié)果，能夠抑制在電極部、引線部產(chǎn)生龜裂、斷線。
[0013](2)也可以是，在上述方案的氣體傳感器元件的基礎(chǔ)上，在所述引線部的前端部上重疊有所述電極部的后端部，只在所述復(fù)合陶瓷層的所述一側(cè)的主面?zhèn)鹊乃鼋^緣部上，所述電極部的后端部的厚度大于所述電極部的、在所述固體電解質(zhì)部上配置的前端部的厚度。
[0014]在引線部的前端部上重疊電極部的后端部時(shí)，在電極部的后端部形成比電極部的前端部的厚度大的部位。如果將該厚度大的部位配置在固體電解質(zhì)部上，則有可能因電極厚度差導(dǎo)致氣體檢測(cè)的精度產(chǎn)生偏差。與此相對(duì)，若是這種方式的氣體傳感器元件，沒(méi)有在固體電解質(zhì)部上配置電極部的后端部的厚度變大的部分，因此，能夠減小因電極厚度差引起的氣體檢測(cè)的精度偏差。
[0015](3)也可以是，在上述方案的氣體傳感器元件的基礎(chǔ)上，所述氣體傳感器元件進(jìn)一步具備:基準(zhǔn)導(dǎo)體層，其配置在所述復(fù)合陶瓷層的另一側(cè)的主面?zhèn)?，具有與所述固體電解質(zhì)部接觸地配置的基準(zhǔn)電極部以及與所述基準(zhǔn)電極部電連接且向所述長(zhǎng)邊方向后端側(cè)延伸的基準(zhǔn)引線部；以及陶瓷層，其隔著基準(zhǔn)導(dǎo)體層配置在所述復(fù)合陶瓷層上，通過(guò)向所述電極部及所述基準(zhǔn)電極部之間供給電流，從而使所述基準(zhǔn)電極部成為氧基準(zhǔn)極，只有所述電極部的后端部與所述引線部的前端部重疊。
[0016]在復(fù)合陶瓷層的另一側(cè)的主面?zhèn)?，以?shī)A持在復(fù)合陶瓷層和陶瓷層之間的方式配置有基準(zhǔn)電極部及基準(zhǔn)引線部，在將基準(zhǔn)電極部用作氧基準(zhǔn)極的氣體傳感器元件中，需要基準(zhǔn)電極部及基準(zhǔn)引線部均由多孔質(zhì)材料形成。因此，能夠形成無(wú)需彼此獨(dú)立地形成基準(zhǔn)電極部及基準(zhǔn)引線部，而是將基準(zhǔn)電極部及基準(zhǔn)引線部一體形成，這樣能夠容易地形成氣體傳感器元件。因此，若是這種氣體傳感器元件，優(yōu)選只重疊電極部和引線部。
[0017]除了作為氣體傳感器元件的方式以外，本發(fā)明還能夠以多種方式實(shí)現(xiàn)。例如，能夠以具備氣體傳感器元件的氣體傳感器的方式、氣體傳感器元件或氣體傳感器的制造方法的方式等實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是沿軸線剖切氣體傳感器而得到的縱剖面圖。
[0019]圖2是氣體傳感器元件的分解立體圖。
[0020]圖3是復(fù)合陶瓷層的前端側(cè)的俯視圖。
[0021]圖4是沿圖3的4-4線的箭頭方向的剖面圖。
[0022]圖5是表示氣體傳感器元件的制造方法的工序圖。
[0023]圖6是表示第二實(shí)施方式的第二導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
[0024]附圖標(biāo)iP,說(shuō)曰月
[0025]I…氣體傳感器
[0026]10…氣體傳感器元件
[0027]14、15…加熱器墊部
[0028]16、17…傳感器墊部
[0029]20…主體金屬殼體
[0030]31…外部保護(hù)裝置
[0031]32…內(nèi)部保護(hù)裝置
[0032]51…外筒
[0033]60…隔離件
[0034]62…插入孔
[0035]73…索環(huán)
[0036]74…金屬構(gòu)件
[0037]74f...過(guò)濾器
[0038]75、76…端子構(gòu)件
[0039]78、79 …引線
[0040]111…復(fù)合陶瓷層
[0041]112…絕緣部
[0042]112h…貫通孔
[0043]112m、161m、161n、183m、183n …通孔
[0044]113…第一絕緣主面
[0045]114…第二絕緣主面
[0046]131…固體電解質(zhì)部
[0047]133…第一電解質(zhì)主面
[0048]134…第二電解質(zhì)主面
[0049]150…第一導(dǎo)體層
[0050]151…第一電極部
[0051]152…第一引線部
[0052]155…第二導(dǎo)體層
[0053]156…第二電極部
[0054]157…第二引線部
[0055]160…保護(hù)層
[0056]161...保護(hù)部
[0057]161h…貫通孔
[0058]162…多孔質(zhì)部
[0059]170…導(dǎo)入路形成層
[0060]175…導(dǎo)入槽
[0061]176…基準(zhǔn)室槽
[0062]177…通氣槽
[0063]180…加熱器層
[0064]181…加熱器圖案
[0065]181b