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气体 传感器元件及气体传感器

阅读：401发布：2024-02-22

专利汇可以提供气体传感器元件及气体传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种气体传感器元件及气体传感器，能够抑制电极部、引线部从所接合的陶瓷层剥离。本发明的气体传感器元件是沿着长边方向延伸的板状的气体传感器元件，其具备：复合陶瓷层，其为板状，具有在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，其在复合陶瓷层的一侧的主面侧与固体电解质部接触地配置；以及引线部，其在复合陶瓷层的一侧的主面侧只与绝缘部接触，并且，以自身的前端后退到比贯通孔靠长边方向后端侧的位置的方式配置，引线部与电极部电连接且向长边方向后端侧延伸，在复合陶瓷层的一侧的主面侧的绝缘部上，电极部的后端部与引线部的前端部重叠。，下面是气体传感器元件及气体传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种气体传感器元件，其是沿着长边方向延伸的板状的气体传感器元件，其特征在于，
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，
在所述电极部中，位于所述固体电解质部上的所述电极部的部分的厚度是恒定的，所述电极部具有以自所述贯通孔的周缘离开并位于所述贯通孔的内侧的方式形成在所述固体电解质部的主面侧的大致矩形形状的部位和从该部位向所述长边方向后端侧延伸的带状的部位。
2.根据权利要求1所述的气体传感器元件，其特征在于，
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。
3.根据权利要求1或2所述的气体传感器元件，其特征在于，
其进一步具备：
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。
4.一种气体传感器，其具备沿轴线方向延伸的气体传感器元件、包围该气体传感器元件的周围的主体金属壳体，其特征在于，
所述气体传感器元件是权利要求1～3中任一项所述的气体传感器元件。

说明书全文

气体传感器元件及气体传感器

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1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。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特开2012-177638号公报

发明内容

[0006] 发明要解决的问题

[0007] 在专利文献1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] (1)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] 附图标记说明

[0025] 1…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…第一引线部

[0066] 181c…第二引线部

[0067] 181d…发热部

[0068] 182、183…绝缘层

[0069] GD…气体导入路

[0070] AD…大气导入路

[0071] TR…通气路

[0072] KS…基准室

[0073] AX…轴线

具体实施方式

[0074] A.第一实施方式：

[0075] 图1是沿轴线AX剖切本发明的第一实施方式的气体传感器1而得到的纵剖面图。气体传感器1例如是安装在内燃机的排气管而使用的氧传感器。以下，将图1示出的气体传感器1的下侧作为前端侧DL1，将上侧作为后端侧DL2，来进行说明。

[0076] 气体传感器1主要具备气体传感器元件10和主体金属壳体20。气体传感器元件10是沿长边方向DL延伸的板状的元件，构成为能够检测作为被测定气体的排气中的氧浓度。气体传感器元件10以自身的沿着长边方向DL的中心线与轴线AX一致的方式配置在气体传感器1内。

[0077] 主体金属壳体20是将气体传感器元件10保持在内部的筒状的金属壳体。主体金属壳体20以如下状态保持气体传感器元件10，即，使气体传感器元件10的前端部10s突出到比主体金属壳体20自身靠前端侧的位置，使气体传感器元件10的后端部10k突出到比主体金属壳体20自身靠后端侧的位置。在主体金属壳体20的前端侧，配置有金属制的外部保护装置31及内部保护装置32，从而覆盖了气体传感器元件10的前端部10s。外部保护装置31及内部保护装置32具有多个气体导入孔31h、32h。外部保护装置31的外部的被测定气体通过该气体导入孔31h、32h被导入至在内部保护装置32的内侧配置的气体传感器元件10的前端部10s的周围。

[0078] 在主体金属壳体20的内部，从前端侧到后端侧，以包围传感器元件10的外周的方式依次配置有环状的陶瓷保持件21、粉末填充层22、23(以下，也称为滑石粉环22、23。)、陶瓷套筒24。在陶瓷保持件21或滑石粉环22的外周配置有金属保持件25。另外，在陶瓷套筒24的后端侧配置有弯边密封件26。主体金属壳体20的后端部27隔着弯边密封件26以将陶瓷套筒24向前端侧按压的方式进行弯边。

[0079] 另一方面，在主体金属壳体20的后端侧，以包围气体传感器元件10的后端部10k的方式配置有筒状的外筒51。而且，在外筒51的内侧，配置有隔离件60。隔离件60包围气体传感器元件10的后端部10k的周围，并且，以四个端子构件75、75、76、76(图1中，只图示了两个)互相分开的方式保持四个端子构件75、75、76、76，该四个端子构件75、75、76、76安装在四条引线78、78、79、79(图1中，只图示了两条)的前端。隔离件60具有沿轴线AX方向贯通的插入孔62。在该插入孔62插入有气体传感器元件10的后端部10k。另外，在插入孔62内，四个端子构件75、75、76、76互相分开地配置，分别与气体传感器元件10的后述的垫部14～17弹性抵接，并电连接起来。

[0080] 本实施方式的气体传感器1中，在用于封闭外筒51的后端侧的后端开口部51c的索环73嵌入有金属构件74，该金属构件74被兼备防水性及通气性的过滤器74f所覆盖。由此，该气体传感器1能够使存在于气体传感器1的外部的大气通过过滤器74f而导入至外筒51内，直到导入到气体传感器元件10的后端部10k的周围。

[0081] 图2是气体传感器元件10的分解立体图。图2中，左侧为气体传感器1的前端侧DL1，右侧为后端侧DL2。

[0082] 气体传感器元件10在朝向厚度方向DT的一侧DT1的第一元件主面10a上且是后端部10k(参照图1)内，具有两个传感器垫部16、17。传感器垫部16在气体传感器元件10内与第一导体层150导通并连接，传感器垫部17在气体传感器元件10内与第二导体层155导通并连接。另外，气体传感器元件10在朝向厚度方向DT的另一侧DT2的第二元件主面10b上且是后端部10k内，具有两个加热器垫部14、15。加热器垫部14、15在气体传感器元件10内与后述的加热器图案181导通并连接。

[0083] 气体传感器元件10包括沿厚度方向DT层叠的多个陶瓷层及多个导体层。具体而言，如图2所示，气体传感器元件10具有复合陶瓷层111，复合陶瓷层111包括绝缘部112及固体电解质部131，在该复合陶瓷层111的厚度方向一侧DT1，依次层叠有第二导体层155和保护层160。另外，在复合陶瓷层111的厚度方向另一侧DT2，依次层叠有第一导体层150、导入路形成层170和加热器层180。

[0084] 复合陶瓷层111具备绝缘部112和固体电解质部131。绝缘部112是由氧化铝构成的矩形板状构件，具有沿厚度方向DT贯通自身的在俯视时为矩形形状的贯通孔112h。固体电解质部131是由具有氧离子传导性的氧化锆陶瓷构成的板状构件，配置在绝缘部112的贯通孔112h内。绝缘部112具有第一绝缘主面113和第二绝缘主面114，其中，第一绝缘主面113朝向厚度方向另一侧DT2，第二绝缘主面114朝向与此相反的厚度方向一侧DT1。固体电解质部131具有第一电解质主面133和第二电解质主面134，其中，第一电解质主面133朝向厚度方向另一侧DT2，第二电解质主面134朝向与此相反的厚度方向一侧DT1。

[0085] 第一导体层150包括：第一电极部151，其是以自贯通孔112h的周缘离开并位于贯通孔112h的内侧的方式形成在固体电解质部131的第一电解质主面133上的矩形形状的构件；以及第一引线部152，其是从该第一电极部151向长边方向后端侧DL2延伸的带状的构件。即，该第一导体层150跨过第一电解质主面133和第一绝缘主面113地形成。

[0086] 第二导体层155包括：第二电极部156，其具有以自贯通孔112h的周缘离开并位于贯通孔112h的内侧的方式形成在固体电解质部131的第二电解质主面134上的大致矩形形状的部位和从该部位向长边方向后端侧DL2延伸的带状的部位；以及第二引线部157，其是从该第二电极部156向长边方向后端侧DL2延伸的带状的构件。即，该第二导体层155跨过第二电解质主面134和第二绝缘主面114地形成。第二导体层155的详细结构将在后面进行描述。

[0087] 在复合陶瓷层111的厚度方向一侧DT1覆盖第二导体层155并层叠有保护层160。该保护层160具备多孔质部162和保护部161。多孔质部162包括配置在第二电极部156及复合陶瓷层111的固体电解质部131上配置的多孔质陶瓷。在保护部161穿孔设置有包围并收容多孔质部162的贯通孔161h，并且，保护部161由重叠在复合陶瓷层111的绝缘部112并对此进行保护的致密陶瓷构成。贯通孔161h构成向第二电极部156引导外部的被测定气体的气体导入路GD。

[0088] 在保护部161上设置有上述的传感器垫部16、17。通过通孔112m、161m，传感器垫部16与第一导体层150的后端侧DL2的端部152e电导通。通过通孔161n，传感器垫部17与第二导体层155的后端侧DL2的端部157e电导通。

[0089] 导入路形成层170由致密陶瓷构成，并形成有沿其厚度方向DT贯通该导入路形成层170的导入槽175。导入槽175除了被导入路形成层170所包围之外，还被复合陶瓷层111及加热器层180(绝缘层182)所包围，构成向第一电极部151导入大气的大气导入路AD。更详细地讲，导入槽175包括：基准室槽176，其在俯视时为矩形形状；以及通气槽177，其以比该基准室槽176的宽度小的宽度从基准室槽176向后端侧DL2延伸，在导入路形成层170的后端(图2中，右端)开口。其中，基准室槽176除了被导入路形成层170所包围之外，还被复合陶瓷层111的固体电解质部131及加热器层180所包围，构成基准室KS。另外，通气槽177除了被导入路形成层170所包围之外，还被复合陶瓷层111的绝缘部112及加热器层180所包围，构成通气路TR。此外，形成在固体电解质部131上的第一电极部151暴露于基准室KS。

[0090] 加热器层180具备由氧化铝构成的两片板状的绝缘层182、183以及埋设在绝缘层182、183之间的加热器图案181。加热器图案181包括蛇行状的发热部181d以及分别与该发热部181d的两端连接且呈直线状延伸的第一引线部181b及第二引线部181c。通过通孔
183m，第一引线部181b的后端侧DL2的端部181e与加热器垫部14电导通。另外，通过通孔
183n，第二引线部181c的后端侧DL2的端部181f与加热器垫部15电导通。

[0091] 对于本实施方式的气体传感器元件10而言，通过上述的大气导入路AD，气体传感器元件10的后端部10k的周围的大气到达第一电极部151。另一方面，通过在保护层160的贯通孔161h配置的多孔质部162，气体传感器元件10的前端部10s的周围的被测定气体到达第二电极部156。在第一电极部151和第二电极部156之间，配置有固体电解质部131，因此，在与第二电极部156接触的被测定气体的氧浓度相对于与第一电极部151接触的大气的氧浓度不同时，由第一电极部151、固体电解质部131和第二电极部156构成氧浓差电池，在第一电极部151和第二电极部156之间产生电位差。若使用本实施方式的气体传感器1，通过与传感器垫部16、17导通的两条引线78，取得表示该电位差的信号，由此能够检测出被测定气体中的氧浓度。此外，氧浓度测定时，通过与加热器垫部14、15导通的两条引线79，向加热器图案181供给电流而使其发热，由此对固体电解质部131进行加热并使其活性化。

[0092] 图3是复合陶瓷层111的前端侧DL1的俯视图。如上所述，第二导体层155包括：第二电极部156，其具有以自贯通孔112h的周缘离开并位于贯通孔112h的内侧的方式覆盖固体电解质部131的第二电解质主面134的一部分的大致矩形形状的部位和从该部位向长边方向后端侧DL2延伸的带状的部位；以及带状的第二引线部157。第二电极部156和第二引线部157由不同的材料所构成。具体而言，第二电极部156为了向自身的内部引入被测定气体，由具有导电性的多孔质材料形成。与此相对，第二引线部157为了减小电阻，由比第二电极部
156致密的导电性材料所形成。第二引线部157和第二电极部156的电阻率(比电阻)之差例如是10μΩ·cm以上，第二引线部157的电阻率比第二电极部156的电阻率小。包括连接有第二引线部157的后端侧的端部157e的通孔161n在内，各通孔被与第二引线部157相同的材料所填满。

[0093] 图4是沿图3的4-4线的箭头方向的剖面图。第二引线部157的厚度大致恒定，在复合陶瓷层111的第二绝缘主面114侧，第二引线部157只与绝缘部112接触。并且，第二引线部157以自身的前端后退到比设置于复合陶瓷层111的贯通孔112h靠长边方向后端侧DL2的位置的方式配置，自身的后端向长边方向后端侧DL2延伸。另一方面，第二引线部157所电连接的第二电极部156其在第二电解质主面134上的部分的厚度与第二引线部157的厚度大致相同。并且，第二电极部156自身的后端部156e延伸到比贯通孔112h靠长边方向后端侧DL2的位置，在复合陶瓷层111的第二绝缘主面114侧的绝缘部112上，后端部156e与第二引线部
157的前端部157h重叠。本实施方式中，第二电极部156的后端部156e重叠在第二引线部157的前端部157h的上侧。并且，只在复合陶瓷层111的第二绝缘主面114侧的绝缘部112上，第二电极部156的后端部156e的厚度T大于第二电极部156的、在固体电解质部131的第一电解质主面133上配置的前端部156h的厚度。以下，将第二电极部156的厚度T变大的部分称为台阶部156d。此外，第二引线部157的前端优选配置在比气体传感器元件10的长边方向的全长中的中点靠长边方向前端侧DL1的位置。而且，第二引线部157的前端进一步优选配置在气体传感器10中的、长边方向上的配置有加热器图案181的发热部181d的区域内。

[0094] 图5是表示气体传感器元件10的制造方法的工序图。以下，为了方便，对于烧成后的构件和与此对应的烧成前的构件，使用相同的附图标记来说明。在本实施方式的制造方法中，首先，对于构成气体传感器元件10的每个构件，准备未烧成构件(步骤S10)。具体而言，准备未烧成绝缘层183、未烧成绝缘层182、未烧成导入路形成层170、未烧成复合陶瓷层111和未烧成保护层160。

[0095] 这些构件中，未烧成复合陶瓷层111例如以如下的步骤制作。首先，准备通过刮刀法等形成的未烧成绝缘部用薄片(绝缘生坯片)和未烧成电解质部用薄片(电解质生坯片)。接着，在未烧成绝缘部用薄片，通过使用冲头而形成贯通孔112h，从而制作未烧成绝缘部
112。接着，使用上述冲头，在未烧成绝缘部112的贯通孔112h内，插入未烧成电解质部131。
具体而言，在未烧成绝缘部112上，重叠未烧成电解质部用薄片，使用前述的冲头来从未烧成电解质部用薄片冲裁出未烧成电解质部131，并且在未烧成绝缘部112的贯通孔112h内插入未烧成电解质部131。然后，沿厚度方向压缩在贯通孔112h插入有未烧成电解质部131的未烧成绝缘部112。

[0096] 接着，通过丝网印刷法，以跨过未烧成电解质部131的第一电解质薄片主面133及未烧成绝缘部112的第一绝缘薄片主面113的方式形成未烧成第一导体层150(未烧成第一电极部151及未烧成第一引线部152)。未烧成第一导体层150(未烧成第一引线部152)与贯通未烧成绝缘部112的通孔112m相连接。

[0097] 接着，通过丝网印刷法，在未烧成绝缘部112的第二绝缘薄片主面114上形成未烧成第二引线部157，之后，通过丝网印刷法，在未烧成电解质部131的第二电解质薄片主面134上形成未烧成第二电极部156。此时，如图3所示，以使未烧成第二电极部156的后端部
156e重叠在未烧成第二引线部157的前端部157h上的方式进行丝网印刷。通过以上的步骤，制作未烧成复合陶瓷层111。

[0098] 接着，如图2所示，依次层叠未烧成绝缘层183、未烧成绝缘层182、未烧成导入路形成层170、未烧成复合陶瓷层111和未烧成保护层160，从而制作未烧成气体传感器元件10(步骤S20)。在层叠这些构件时，在未烧成绝缘层183预先形成未烧成加热器图案181及通孔183m、183n。另外，在未烧成导入路形成层170预先形成包含未烧成基准室槽176及未烧成通气槽177的未烧成导入槽175。另外，在未烧成保护层160预先形成烧成后成为多孔质部162的未烧成多孔质部162及包围该未烧成多孔质部162且烧成后成为保护部161的未烧成保护部161。另外，在未烧成保护层160的后端侧DL2预先形成贯通未烧成保护部161并与通孔
112m连接的通孔161m及贯通未烧成保护部161并与未烧成第二导体层155连接的通孔161n。
此外，在未烧成保护层160及未烧成绝缘层183，预先印刷烧成后成为传感器垫部16、17及加热器垫部14、15的未烧成垫部。

[0099] 制作未烧成气体传感器元件10后，通过公知的方法，对未烧成气体传感器元件10进行烧成(步骤S30)。通过以上的工序，制作气体传感器元件10。

[0100] 以上说明的本实施方式的气体传感器元件10及气体传感器1中，在设置于绝缘部112的贯通孔112h配置固体电解质部131，由此形成了复合陶瓷层111。并且，第二引线部157没有与固体电解质部131接触，而是以后退到比贯通孔112h靠后端侧的位置的方式配置在绝缘部112上，因此，在第二引线部157和绝缘部112之间无需再另外设置绝缘层。因此，能够减小与第二引线部157重叠的(与第二引线部157连接的)第二电极部156的后端部156e(台阶部156d)的厚度T。因此，在烧成气体传感器元件10时，能够抑制台阶部156d较大程度地收缩，因此，能够抑制随着台阶部156d的收缩，第二电极部156从复合陶瓷层111剥离。其结果，能够抑制在第二电极156产生龟裂、断线。

[0101] 另外，本实施方式中，在第二导体层155形成的台阶部156d配置在绝缘部112上，而没有配置在固体电解质部131上，因此，能够减少第二电极156的厚度差引起的气体检测时的精度偏差。

[0102] 另外，本实施方式中，致密的第二引线部157只配置在绝缘部112上，在固体电解质部131上配置有多孔质的稀疏的第二电极部156，因此，能够使被测定气体良好地通过而到达固体电解质部131中。因此，能够抑制在固体电解质部131发生烧黑(黑化现象)的现象，并能够抑制固体电解质部131的脆化。

[0103] B.第二实施方式：

[0104] 图6是表示第二实施方式的第二导体层155的结构的说明图。上述第一实施方式中，如图4所示，在复合陶瓷层111上形成的第二导体层155通过在第二引线部157的前端部157h的上侧重叠第二电极部156的后端部156e而构成。与此相对，在第二实施方式中，如图6所示，第二导体层155通过在第二电极部156的后端部156e的上侧重叠第二引线部157的前端部157h而构成。若是这样的结构，能够减小形成在第二引线部157的台阶部157d的厚度T，因此，能够抑制第二引线部157从复合陶瓷层111(绝缘部112)剥离。其结果，能够抑制在第二引线部157产生龟裂、断线。

[0105] C.变形例：

[0106] ＜变形例1＞

[0107] 上述实施方式中，通过将第二引线部157的前端部157h和第二电极部156的后端部156e重叠从而形成第二导体层155，但第一导体层150也一样，可以通过将第一引线部152的前端部和第一电极部151的后端部重叠而形成。

[0108] ＜变形例2＞

[0109] 气体传感器元件10及气体传感器1的构造不限于图1或图2示出的构造。例如，气体传感器元件可以是不具有导入路形成层170的构造。

[0110] 具体而言，加热器层的绝缘层中复合陶瓷层侧的绝缘层(相当于权利要求书中的陶瓷层)隔着第一导体层(相当于权利要求书中的基准导体层)层叠在复合陶瓷层。这种气体传感器中，通过向第二电极部和第一电极部(相当于权利要求书中的基准电极部)之间供给恒定电流，能够使第一电极部作为氧基准极发挥功能，并基于氧基准极进行气体检测。

[0111] 此时，为了使第一电极部作为氧基准极发挥的功能，需要第一电极部及第一引线部(相当于权利要求书中的基准引线部)均由多孔质材料形成。因此，能够形成无需彼此独立地形成第一电极部及第一引线部，而是将第一电极部及第一引线部一体形成，这样能够容易地形成气体传感器元件。即，以上述说明的方式重叠而形成第二电极部和第二引线部，同时，第一电极部和第一引线部不重叠地一体形成，这样一来，能够容易形成气体传感器元件，因而优选。

[0112] <变形例3>

[0113] 气体传感器元件10是具有一种固体电解质层的构造，但是，例如气体传感器元件也可以是具有被称为泵单元(日文：ポンプセル)和电动势单元(日文：起電力セル)的两种固体电解质层的构造。

[0114] 本发明不限于上述的实施方式或变形例，在不脱离主旨的范围内，能够以多种结构实现。例如，就与发明内容中记载的各方案中的技术性特征对应的实施方式、变形例的技术性特征来说，为了解决上述课题的一部分或者全部，或者，为了达到上述的效果的一部分或者全部，能够适当地替换或进行组合。另外，如果其技术特征在本说明书中并没有作为必须的技术特征来做过说明，那么，也可以适当地进行删除。

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气体传感器元件及气体传感器

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