缘层570具有以与贯通孔512h、612h重叠的方式贯通自身的矩形状的贯通孔570h。该贯通孔570h除了绝缘层570以外，被检测用复合陶瓷层511 (检测用电解质部531)和栗用复合陶瓷层611(栗用电解质部631)包围而构成中空的测定室SP(参照图
19)。该绝缘层570由主体部571和两个多孔质部572、572构成，该主体部571由致密的氧化铝构成，该两个多孔质部572、572由多孔质陶瓷构成，分别构成贯通孔570h中的沿着长度方向DL延伸的两边的一部分，向侧方(与长度方向DL和厚度方向DT垂直的方向)露出(参照图18)。该多孔质部572是将被测定气体以预定的限速条件从气体传感器元件410的外部导入到测定室SP内的扩散限速层。
[0139]另外，在栗用复合陶瓷层611的厚度方向一侧DT1上覆盖第1导体层650而层压有保护层560。该保护层560由多孔质部562和致密质陶瓷的保护部561构成，该多孔质部562覆盖第1电极层651和栗用电解质部631，在该致密质陶瓷的保护部561中穿孔有包围该多孔质部562而收纳的贯通孔561h，该致密质陶瓷的保护部561与栗用绝缘部612重叠而保护栗用绝缘部612(参照图18)。
[0140]在保护部561上形成有上述的三个传感器焊盘部416、417、418。传感器焊盘部416通过通孔561m、612m、571m、512m而与第1延伸层552的后端侧DL2的端部552e导通。传感器焊盘部417通过通孔561η而与第1延伸层652的后端侧DL2的端部652e导通(参照图18)。而且，传感器焊盘部418通过通孔561p、612p、571p而与第2延伸层557的端部557e、第2延伸层657的端部657e导通(参照图18)。
[0141]在本变形方式的气体传感器元件410中，预先向多孔质的第1电极层551内供给氧气而形成基准气体。在此基础上，以在夹住检测用电解质部531的第1电极层551与第2电极层556之间产生的电位差成为预定的值(测定室SP内的氧气浓度恒定)的方式，调整在夹住栗用电解质部631的第1电极层651与第2电极层656之间流过的电流的方向和大小，从而通过栗用电解质部631将氧气从测定室SP抽出到多孔质部562或相反将氧气从多孔质部562抽入到测定室SP。另外，在第1电极层651与第2电极层656之间流过的电流的大小，成为与通过多孔质部572流入到测定室SP内的被测定气体中的氧气浓度对应的值，因此能够从该电流的大小检测被测定气体中的氧气浓度。
[0142]接着，对本变形方式的元件410的检测用复合陶瓷层511中的、检测用绝缘部512与检测用电解质部531之间的边界附近的形态进行详细说明。如图20、图21所示，检测用电解质部531的厚度Τ4(160 μπι)比检测用绝缘部512的厚度T3(180ym)薄(Τ4〈Τ3)。另夕卜，检测用电解质部531中的第2电解质主表面534与检测用绝缘部512的第2绝缘主表面514处于同一平面。另一方面，检测用电解质部531的第1电解质主表面533比检测用绝缘部512的第1绝缘主表面513更位于厚度方向一侧DT1 (检测用复合陶瓷层511的厚度方向内侧DTN1，图20、图21中，上方)。
[0143]并且，检测用绝缘部512在其中的第1绝缘主表面513侧具有与检测用电解质部531的第1电解质主表面533重叠并向贯通孔512h的内侧DR1突出的突出部522。该突出部522具有越靠贯通孔512h的内侧DR1 (在图20、图21中，越向左方前进)厚度越薄的形态、即锥状的形态。另外，在本变形方式中，突出部522也形成在贯通孔512h的整个全周。
[0144]在此基础上，检测用绝缘部512的第1绝缘主表面513具有如下形态:在突出部522的突出面522s中，越向贯通孔512h的内侧DR1前进，越位于厚度方向内侧DTN1 (此处，厚度方向一侧DT1)，越靠近第1电解质主表面133。S卩，在图20、图21中，突出部522的突出面522s为越向左前进越位于上方的坡度小的斜面，检测用绝缘部512的第1绝缘主表面513与电解质部531的第1电解质主表面533之间的高度差在突出部522中被缓和。因此，如图21所示，第1导体层550的第1延伸层552平稳地向长度方向DL延伸。
[0145]接着，对栗用复合陶瓷层611进行研究。另外，如图20、图22所示，关于栗用复合陶瓷层611，栗用电解质部631的厚度Τ6(160μπι)也比栗用绝缘部612的厚度Τ5(180μπι)薄(Τ6〈Τ5)。另外，栗用电解质部631中的第2电解质主表面634与栗用绝缘部612的第2绝缘主表面614处于同一平面。另一方面，栗用电解质部631的第1电解质主表面633比栗用绝缘部612的第1绝缘主表面613更位于厚度方向另一侧DT2 (栗用复合陶瓷层611的厚度方向内侧DTN2，图20、图22中，下方)。
[0146]并且，栗用绝缘部612在其中的第1绝缘主表面613侧，具有与栗用电解质部631的第1电解质主表面633重叠并向贯通孔612h的内侧DR1突出的突出部622。该突出部622具有越靠贯通孔612h的内侧DR1 (在图20、图22中，越向左方前进)厚度越薄的形态、即锥状的形态。另外，在本变形方式中，突出部622也形成在贯通孔612h的整个全周上。
[0147]在此基础上，栗用绝缘部612的第1绝缘主表面613具有如下形态:在突出部622的突出面622s上，越向贯通孔612h的内侧DR1前进，越位于厚度方向内侧DTN2 (此处，厚度方向另一侧DT2)，越靠近第1电解质主表面633。S卩，在图20、图22中，突出面622s是越向左前进越位于上方的坡度小的斜面，栗用绝缘部612的第1绝缘主表面613与电解质部631的第1电解质主表面633之间的高度差在突出部622中被缓和。因此，如图22所示，第1导体层650的第1延伸层652也平稳地向长度方向DL延伸。
[0148]因此，在本变形方式的气体传感器元件410中，很难在横跨第1电解质主表面533和第1绝缘主表面513而形成的第1导体层550(第1延伸层552)上产生裂纹和断线。而且，在横跨第1电解质主表面633和第1绝缘主表面613而形成的第1导体层650 (第1延伸层652)上也很难产生裂纹和断线。因此，能够成为可靠性高的气体传感器元件410。
[0149]而且，检测用电解质部531的第1电解质主表面533中的、突出部522从厚度方向外侧DT01重叠的重叠面533s，具有越靠贯通孔512h的外侧DR2越位于厚度方向内侧DTN1 (此处，厚度方向另一侧DT2)的形态。S卩，重叠面533s具有越靠外侧DR2越靠近第2电解质主表面534、即倾斜变大的形状(参照图21)。
[0150]S卩，该气体传感器元件10成为如下的气体传感器元件10:在检测用复合陶瓷层511中，第1电解质主表面533的重叠面533s变形为圆弧状，检测用绝缘部512的突出部522与检测用电解质部531的重叠面533s紧密接触。由此，在检测用电解质部531中的突出部522重叠的部位上不形成角部，能够抑制以重叠面533s的任意一个部位为起点在突出部522内产生裂纹。
[0151]另外，在栗用复合陶瓷层611中，栗用电解质部631的第1电解质主表面633中的、突出部622从厚度方向外侧DT02重叠的重叠面633s也具有越靠贯通孔612h的外侧DR2越位于厚度方向内侧DTN2(此处，厚度方向另一侧DT2)的形态。S卩，重叠面633s具有越靠外侧DR2越靠近第2电解质主表面634、即倾斜变大的形状(参照图22)。
[0152]如上所述，成为如下的气体传感器元件10:在栗用复合陶瓷层611中，第1电解质主表面633的重叠面633s也变形为圆弧状，栗用绝缘部612的突出部622与栗用电解质部631的重叠面633s紧密接触。由此，在栗用电解质部631中的突出部622重叠的部位上不形成角部，能够抑制以重叠面633s的任意一个部位为起点在突出部622内产生裂纹。
[0153]另外，检测用电解质部531是对由电解质坯片构成的未烧结检测用电解质部731 (后述)进行烧结而成的，因此能够容易使检测用电解质部531的厚度T4 一致，能够使由该检测用电解质部531、第1电极层551以及第2电极层556形成的氧浓度电池(传感器单元)的特性在气体传感器元件410彼此之间一致。
[0154]而且，检测用电解质部531比检测用绝缘部512薄(T4〈T3)，因此即使在制造时在厚度方向DT上施加压力，也很难对成为检测用电解质部531的未烧结检测用电解质部731施加压力，很难产生检测用电解质部531的厚度的变动。因此，能够进一步减小气体传感器元件410彼此之间的特性的变动。
[0155]栗用电解质部631也与上述的检测用电解质部531同样，是对由电解质坯片构成的未烧结栗用电解质部831 (后述)进行烧结而成，因此能够容易使栗用电解质部631的厚度T6—致，能够使由该电解质部631、第1电极层651以及第2电极层656形成的氧浓度电池(栗单元)的特性在气体传感器元件410彼此之间一致。而且，栗用电解质部631比栗用绝缘部612薄(Τ6〈Τ5)，因此与检测用电解质部531同样，很难产生由压缩引起的栗用电解质部631的厚度的变动，能够减小气体传感器元件410彼此之间的特性的变动。
[0156]另外，检测用电解质部531的第2电解质主表面534与检测用绝缘部512的第2绝缘主表面514处于同一平面，因此横跨第2电解质主表面534和第2绝缘主表面514而形成的第2导体层555(第2延伸层557)无高度差地向长度方向DL延伸(参照图19、图20)。同样，栗用电解质部631的第2电解质主表面634与栗用绝缘部612的第2绝缘主表面614处于同一平面，因此横跨第2电解质主表面634和第2绝缘主表面614而形成的第2导体层655(第2延伸层657)也无高度差地向长度方向DL延伸(参照图19、图20)。因此，第2导体层555 (第2延伸层557)和第2导体层655 (第2延伸层657)都很难产生裂纹和断线，成为可靠性高的气体传感器元件410。
[0157]另外，在本变形方式的气体传感器元件410中，第2电极层556形成在第2电解质主表面534上，该第2电解质主表面534配置在与第2绝缘主表面514相同的面上。因此，利用丝网印刷形成通过烧结而成为第2电极层556的未烧结第2电极层756 (后述)时，很容易控制其厚度。因此，使基准气体接触第1电极层551、使测定室SP内的被测定气体接触第2电极层556的本变形方式的气体传感器元件410，能够在气体传感器元件410彼此之间一致传感器单元的特性偏差，使特性一致。
[0158]另外，第2电极层656也形成在配置于与第2绝缘主表面614相同面的第2电解质主表面634上。因此，在对通过烧结而成为第2电极层656的未烧结第2电极层856 (后述)进行丝网印刷时，容易控制其厚度。因此，使测定室SP内的被测定气体与第2电极层656接触的本变形方式的气体传感器元件410，能够抑制气体传感器元件410彼此间的栗单元的特性偏差，能够使特性一致。
[0159]另外，本变形方式的气体传感器401具有上述的气体传感器元件410，因此很难在第1导体层550、650(第1延伸层552、652)上产生裂纹和断线，能够成为可靠性高的气体传感器1。
[0160]接着，参照附图对本变形方式的气体传感器401的制造方法进行说明。预先准备通过刮片法形成的厚度230 μm的两个未烧结绝缘部用片(绝缘坯片)212s、212s和比该未烧结绝缘部用片212s、212s薄的厚度200 μπι的两个未烧结电解质部用片(电解质坯片)231s、231s。
[0161]接着，与实施方式同样，在各未烧结绝缘部用片212s、212s上分别形成在自身的片厚度方向ST上贯通的片贯通孔712h、812h (贯通孔形成工序、参照图7)。
[0162]未烧结检测用绝缘部712和未烧结栗用绝缘部812分别具有朝向片厚度方向另一侧ST2的第1绝缘片主表面713、813、朝向片厚度方向一侧ST1的第2绝缘片主表面714、814、构成片贯通孔712h、812h的内周面的片贯通孔内周面715、815(参照图8)。
[0163]另外，片贯通孔712h、812h都与实施方式同样，成为朝向厚度方向另一侧DT2逐渐变细的形态(参照图8、图9)。
[0164]接着，进行在未烧结绝缘部712、812的片贯通孔712h、812h内插入未烧结电解质部731、831的插入工序。
[0165]与实施方式同样，通过下模具301和上模具303夹住未烧结绝缘部712、812和未烧结电解质部用片231s，并且使用冲头305从未烧结电解质部用片231s冲裁未烧结电解质部731、831，将该未烧结电解质部731、831插入到未烧结绝缘部712、812的片贯通孔712h、812h内(参照图10)。由此，以使朝向未烧结电解质部731、831的一侧ST1 (图中，上方)的第2电解质片主表面734、843比未烧结绝缘部712、812的第2绝缘片主表面714、814更位于(突出)一侧ST1 (片厚度方向外侧ST0)，并且使朝向另一侧DT2的第1电解质片主表面733、833比未烧结绝缘部712、812的第1绝缘片主表面713、813更位于一侧ST1 (片厚度方向内侧STN)的方式配置未烧结电解质部731、831 (参照图10的(b))。
[0166]接着，进行压缩工序。在该压缩工序中，在片厚度方向ST上压缩未烧结绝缘部712、812，形成由未烧结绝缘部712、812和插入到片贯通孔712h、812h内的未烧结电解质部731,831