气体传感器元件及气体传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体传感器元件及气体传感器。
【背景技术】
[0002]为了控制内燃机的燃烧而使用有气体传感器。气体传感器具备气体传感器元件，所述气体传感器元件将从内燃机排出的排气中的特定成分(例如，氧)的浓度作为检测信号输出。例如，专利文献I中记载的气体传感器元件具备:固体电解质层，其为板状，沿长边方向延伸；电极部，其设置在固体电解质层上的长边方向前端侧的部位；以及引线部，其与电极部电连接且向长边方向后端侧延伸，引线部隔着绝缘层设置在固体电解质层上。
_3] 现有技术文献
[0004]专利f献
[0005]专利文献1:日本特开2012-177638号公报
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]在专利文献I中记载的气体传感器元件中，引线部隔着绝缘层设置在固体电解质层上，因此，电极部借助用于跨过绝缘层的中间部与引线部连接。因此，该中间部例如形成为厚度比电极部的前端部的厚度大，该厚度形成得较大的中间部有可能在气体传感器元件的烧成时进行较大程度地收缩。这样，随着该收缩，中间部从固体电解质层剥离，其结果，有可能在电极部、引线部发生龟裂、断线。因此，对于气体传感器元件或气体传感器，要求能够抑制电极部或引线部从所接合的陶瓷层剥离的技术。
[0008]这样的课题不限于内燃机用的气体传感器，是能够检测特定气体的浓度的气体传感器元件或者气体传感器的共同的课题。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明是为了解决上述的课题而被做出的，其能够通过以下的方式来实现。
[0011](I)根据本发明的一个方案，提供一种沿着长边方向延伸的板状的气体传感器元件。该气体传感器元件的特征在于，其具备:复合陶瓷层，其为板状，具有在所述长边方向前端侧具有贯通孔的绝缘部及配置在所述贯通孔内的固体电解质部；电极部，其在所述复合陶瓷层的一侧的主面侧与所述固体电解质部接触地配置；以及引线部，在所述复合陶瓷层的所述一侧的主面侧，所述引线部在不与所述固体电解质部接触的前提下，与所述绝缘部接触，并且，所述引线部以自身的前端后退到比所述贯通孔靠所述长边方向后端侧的位置的方式配置，所述引线部与所述电极部电连接且向所述长边方向后端侧延伸，在所述复合陶瓷层的所述一侧的主面侧的所述绝缘部上，所述电极部的后端部与所述引线部的前端部重叠。
[0012]若是这样的气体传感器元件，成为固体电解质部配置在形成于绝缘部的贯通孔内的复合陶瓷层，另外，引线部没有与固体电解质部接触，而是以后退到比贯通孔靠后端侧的位置的方式只配置在绝缘部上，因此，在引线部和绝缘部之间无需配置绝缘层。因此，能够进一步减小引线部和电极部重叠的部分(两者连接的部分)的厚度。因此，在烧成气体传感器元件时，能够抑制引线部和电极部连接的部分较大程度地收缩，因而能够抑制电极部、引线部从复合陶瓷层剥离。其结果，能够抑制在电极部、引线部产生龟裂、断线。
[0013](2)也可以是，在上述方案的气体传感器元件的基础上，在所述引线部的前端部上重叠有所述电极部的后端部，只在所述复合陶瓷层的所述一侧的主面侧的所述绝缘部上，所述电极部的后端部的厚度大于所述电极部的、在所述固体电解质部上配置的前端部的厚度。
[0014]在引线部的前端部上重叠电极部的后端部时，在电极部的后端部形成比电极部的前端部的厚度大的部位。如果将该厚度大的部位配置在固体电解质部上，则有可能因电极厚度差导致气体检测的精度产生偏差。与此相对，若是这种方式的气体传感器元件，没有在固体电解质部上配置电极部的后端部的厚度变大的部分，因此，能够减小因电极厚度差引起的气体检测的精度偏差。
[0015](3)也可以是，在上述方案的气体传感器元件的基础上，所述气体传感器元件进一步具备:基准导体层，其配置在所述复合陶瓷层的另一侧的主面侧，具有与所述固体电解质部接触地配置的基准电极部以及与所述基准电极部电连接且向所述长边方向后端侧延伸的基准引线部；以及陶瓷层，其隔着基准导体层配置在所述复合陶瓷层上，通过向所述电极部及所述基准电极部之间供给电流，从而使所述基准电极部成为氧基准极，只有所述电极部的后端部与所述引线部的前端部重叠。
[0016]在复合陶瓷层的另一侧的主面侧，以夹持在复合陶瓷层和陶瓷层之间的方式配置有基准电极部及基准引线部，在将基准电极部用作氧基准极的气体传感器元件中，需要基准电极部及基准引线部均由多孔质材料形成。因此，能够形成无需彼此独立地形成基准电极部及基准引线部，而是将基准电极部及基准引线部一体形成，这样能够容易地形成气体传感器元件。因此，若是这种气体传感器元件，优选只重叠电极部和引线部。
[0017]除了作为气体传感器元件的方式以外，本发明还能够以多种方式实现。例如，能够以具备气体传感器元件的气体传感器的方式、气体传感器元件或气体传感器的制造方法的方式等实现。
【附图说明】
[0018]图1是沿轴线剖切气体传感器而得到的纵剖面图。
[0019]图2是气体传感器元件的分解立体图。
[0020]图3是复合陶瓷层的前端侧的俯视图。
[0021]图4是沿图3的4-4线的箭头方向的剖面图。
[0022]图5是表示气体传感器元件的制造方法的工序图。
[0023]图6是表示第二实施方式的第二导体层的结构的说明图。
[0024]附图标iP,说曰月
[0025]I…气体传感器
[0026]10…气体传感器元件
[0027]14、15…加热器垫部
[0028]16、17…传感器垫部
[0029]20…主体金属壳体
[0030]31…外部保护装置
[0031]32…内部保护装置
[0032]51…外筒
[0033]60…隔离件
[0034]62…插入孔
[0035]73…索环
[0036]74…金属构件
[0037]74f...过滤器
[0038]75、76…端子构件
[0039]78、79 …引线
[0040]111…复合陶瓷层
[0041]112…绝缘部
[0042]112h…贯通孔
[0043]112m、161m、161n、183m、183n …通孔
[0044]113…第一绝缘主面
[0045]114…第二绝缘主面
[0046]131…固体电解质部
[0047]133…第一电解质主面
[0048]134…第二电解质主面
[0049]150…第一导体层
[0050]151…第一电极部
[0051]152…第一引线部
[0052]155…第二导体层
[0053]156…第二电极部
[0054]157…第二引线部
[0055]160…保护层
[0056]161...保护部
[0057]161h…贯通孔
[0058]162…多孔质部
[0059]170…导入路形成层
[0060]175…导入槽
[0061]176…基准室槽
[0062]177…通气槽
[0063]180…加热器层
[0064]181…加热器图案
[0065]181b