(57)【要約】【課題】基板のスルーホール内に良好な形状の導通電極を印刷することが可能な印刷方法を提供する。【解決手段】（ａ）グリーンシートを固定する工程と、（ｂ）メタルマスクを固定する工程と、（ｃ）メタルマスクを押圧しながら第１スキージをメタルマスクに沿って移動させることにより、導電性ペーストをスルーホールの中に充填するとともにスルーホールの上部より上にも堆積する工程と、（ｄ）メタルマスクを押圧しながら第２スキージをメタルマスクに沿って移動させることにより、スルーホールの上に堆積された導電性ペーストの一部を掻き取る工程と、（ｅ）導電性ペーストを乾燥する工程と、（ｆ）グリーンシートを押圧する工程とを備え、工程（ｄ）においては、工程（ｅ）および工程（ｆ）を経た後にスルーホールに導電性ペーストが過不足なく充填されるように、導電性ペーストを掻き取ることを特徴とする導通電極の印刷方法。【選択図】図６
2011159839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーンシートに設けられたスルーホール内に導通電極を印刷する方法であって、
（ａ）テーブルの上に前記グリーンシートを固定する工程と、
（ｂ）貫通孔を有するメタルマスクを、該貫通孔と前記スルーホールとを位置合わせして、前記グリーンシートの上に隙間を空けて固定する工程と、
（ｃ）前記メタルマスクを押圧しながら第１スキージを前記メタルマスクに沿って移動させることにより、前記メタルマスクの上に供給された導電性ペーストを前記スルーホールの中に充填するとともに、前記スルーホールの上部より上にも前記導電性ペーストを堆積する工程と、
（ｄ）前記メタルマスクを押圧しながら第２スキージを前記メタルマスクに沿って移動させることにより、前記スルーホールの上に堆積された前記導電性ペーストの一部を掻き取る工程と、
（ｅ）前記導電性ペーストを乾燥する工程と、
（ｆ）前記グリーンシートを上下方向から押圧する工程と、を備え、
前記工程（ｄ）においては、前記工程（ｅ）および前記工程（ｆ）を経た後に前記スルーホールに前記導電性ペーストが過不足なく充填されるように、前記導電性ペーストを掻き取ることを特徴とする導通電極の印刷方法。
【請求項２】
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記グリーンシートの上に前記スルーホールを含むようにコネクタパターンを印刷する工程をさらに備え、
前記工程（ａ）においては、前記コネクタパターンの長手方向と前記第１スキージが移動する方向とが一致する方向となるように、前記グリーンシートを前記テーブルの上に固定する、請求項１に記載の導通電極の印刷方法。
【請求項３】
前記工程（ｇ）は、同一コネクタパターンを２回印刷する、請求項２に記載の導通電極の印刷方法。
【請求項４】
前記スルーホールは、開口径が３００μｍ〜９００μｍ、深さが１００μｍ〜８００μｍであり、
前記導電性ペーストは、粘度が常温時に４０００Ｐａ・ｓ〜８０００Ｐａ・ｓである、請求項１から請求項３のいずれかに記載の導通電極の印刷方法。
【請求項５】
前記工程（ｃ）は、前記第１スキージの前記メタルマスクに対する角度が、１５°〜４５°であり、
前記工程（ｄ）は、前記第２スキージの前記メタルマスクに対する角度が、３０°〜７５°である、請求項４に記載の導通電極の印刷方法。
【請求項６】
前記工程（ｃ）は、前記第１スキージの移動速度が３０ｍｍ／ｓｅｃ以下であり、
前記工程（ｄ）は、前記第２スキージの移動速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ以下である、請求項４または請求項５に記載の導通電極の印刷方法。
【請求項７】
前記工程（ａ）は、前記前記グリーンシートの裏面のうち少なくとも前記スルーホールが設けられた領域を含むようにＰＥＴテープを敷いた上で前記グリーンシートを前記テーブルに固定する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の導通電極の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に設けられたスルーホール内に導通電極を印刷する方法に関し、特に、積層型センサ素子のセラミックス層となるセラミックスグリーンシートに設けられたスルーホール内に導通電極を印刷する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被測定ガス中の所望ガス成分の濃度を知るために、各種の測定装置が用いられている。例えば、燃焼ガス等の被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定する装置として、ジルコニア（ＺｒＯ2）等の酸素イオン伝導性を有する固体電解質層が複数積層されてなるセンサ素子を備えたガスセンサが公知である。
【０００３】
このようなガスセンサにおいては、固体電解質の厚さ方向に貫通して設けられたスルーホール内に導通電極を形成することによって、該固体電解質層の表裏面に形成された導電部間の導通が図られている（特許文献１参照）。また、内壁に絶縁層が皮膜されたスルーホール内に導通電極を形成することによって、固体電解質の絶縁性が保持されたガスセンサもある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７１４７６号公報
【特許文献２】特開２００１−２４２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に開示されているようなガスセンサにおける導通電極の形成は、例えば、メタルマスク印刷により行われる。具体的には、まず、スルーホールが設けられたグリーンシートの上に該スルーホールとほぼ同じ開口径を有する貫通孔が設けられた印刷マスクを配置し、印刷マスクの上に供給された導電性ペーストをスキージで移動させることによって、スルーホール内に導電性ペーストが充填される。そして、充填された導電性ペーストを乾燥し、グリーンシートを上下から押圧することで、スルーホール内に導通電極が形成される。なお、より正確には、その後、焼成工程によって導電性ペースト中の有機成分の蒸発と導電性金属の焼結とが進むことで導通電極が形成されるが、本明細書では、説明の便宜上、押圧後にスルーホール内に存在する導電性ペーストを導通電極と呼ぶことがある。
【０００６】
メタルマスク印刷による場合、形成される導通電極の形状は、主に、導電性ペーストの粘度、スルーホールの開口径や深さ、スキージの移動速度およびスキージの角度に応じて定まる。ゆえに、導通電極をスルーホール内に良好な形状で印刷するためには、それらを正確に制御する必要がある。
【０００７】
しかしながら、導電性ペーストの粘度を正確に制御することは難しく、導電性ペーストの粘度が所定の範囲から外れることによって、導通電極が固体電解質の表面から陥没したり突出したりして、外観不良や導通不良などを生じるといった問題があった。
【０００８】
具体的には、導電性ペーストの粘度が所定の範囲よりも低いと、導電性ペーストの乾燥収縮率が大きくなり、スルーホール内の導電性ペーストの充填量が少なくなるため、導通電極が、スルーホール内にグリーンシートの表面よりも陥没した形状で形成される。係る形状を導通電極が有すると、外観不良による歩留まりの悪化や、固体電解質の表裏面に形成された導電部間での導通不良などを生じるといった問題があった。
【０００９】
一方、導電性ペーストの粘度が所定の範囲よりも高いと、乾燥収縮しても導電性ペーストの先端部がグリーンシートの表面よりも上に突起状に突出して残ったままとなる。係る形状を導電性ペーストが有した状態で押圧処理を行うと、突出した部が剥がれて他の部へ付着したり、導通電極の先端部がグリーンシートの表面よりも突出した形状で形成されたりすることがある。このような付着が生じると、外観不良による歩留まりの悪化や、端子間ショートなどの接続不良を生じるといった問題があった。また、導通電極の先端部がグリーンシートの表面よりも突出して形成されると、後の工程で導通電極を含むようにグリーンシート上にコネクタパターンを印刷すると、コネクタパターンに湾曲が生じ、該湾曲を原因とした外観不良を生じるといった問題もあった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、基板のスルーホール内に良好な形状の導通電極を印刷することが可能な印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、グリーンシートに設けられたスルーホール内に導通電極を印刷する方法であって、（ａ）テーブルの上に前記グリーンシートを固定する工程と、（ｂ）貫通孔を有するメタルマスクを、該貫通孔と前記スルーホールとを位置合わせして、前記グリーンシートの上に隙間を空けて固定する工程と、（ｃ）前記メタルマスクを押圧しながら第１スキージを前記メタルマスクに沿って移動させることにより、前記メタルマスクの上に供給された導電性ペーストを前記スルーホールの中に充填するとともに、前記スルーホールの上部より上にも前記導電性ペーストを堆積する工程と、（ｄ）前記メタルマスクを押圧しながら第２スキージを前記メタルマスクに沿って移動させることにより、前記スルーホールの上に堆積された前記導電性ペーストの一部を掻き取る工程と、（ｅ）前記導電性ペーストを乾燥する工程と、（ｆ）前記グリーンシートを上下方向から押圧する工程と、を備え、前記工程（ｄ）においては、前記工程（ｅ）および前記工程（ｆ）を経た後に前記スルーホールに前記導電性ペーストが過不足なく充填されるように、前記導電性ペーストを掻き取ることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の導通電極の印刷方法であって、（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記グリーンシートの上に前記スルーホールを含むようにコネクタパターンを印刷する工程をさらに備え、前記工程（ａ）においては、前記コネクタパターンの長手方向と前記第１スキージが移動する方向とが一致する方向となるように、前記グリーンシートを前記テーブルの上に固定する。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２に記載の導通電極の印刷方法であって、前記工程（ｇ）は、同一コネクタパターンを２回印刷する。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の導通電極の印刷方法であって、前記スルーホールは、開口径が３００μｍ〜９００μｍ、深さが１００μｍ〜８００μｍであり、前記導電性ペーストは、粘度が常温時に４０００Ｐａ・ｓ〜８０００Ｐａ・ｓである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４に記載の導通電極の印刷方法であって、前記工程（ｃ）は、前記第１スキージの前記メタルマスクに対する角度が、１５°〜４５°であり、前記工程（ｄ）は、前記第２スキージの前記メタルマスクに対する角度が、３０°〜７５°である。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の導通電極の印刷方法であって、前記工程（ｃ）は、前記第１スキージの移動速度が３０ｍｍ／ｓｅｃ以下であり、前記工程（ｄ）は、前記第２スキージの移動速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ以下である。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の導通電極の印刷方法であって、前記工程（ａ）は、前記前記グリーンシートの裏面のうち少なくとも前記スルーホールが設けられた領域を含むようにＰＥＴテープを敷いた上で前記グリーンシートを前記テーブルに固定する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１ないし請求項７の発明によれば、基板のスルーホールの内部に良好な形状で印刷された導通電極を実現することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、スルーホールの外に生じた滲みをコネクタパターンの一部とすることで、滲みを原因として生じる外観不良や導通不良の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ガスセンサの構成の一例を概略的に示した断面模式図である。
【図２】センサ素子の分解斜視図である。
【図３】センサ素子を生成する際の処理の流れを示す図である。
【図４】埋込印刷装置の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。
【図５】本実施の形態に係る印刷方法を用いて、スルーホール内に導通電極を印刷する際の処理の流れを示す図である。
【図６】本実施の形態に係る印刷方法を用いて、スルーホール内に導通電極が印刷される過程を示した断面模式図である。
【図７】導通電極の形成過程における導電性ペーストの様子を示した断面模式図である。
【図８】本実施の形態に係る印刷方法を用いて、スルーホール内に導通電極が印刷された様子を示した断面模式図である。
【図９】押圧処理を行って導通電極が形成された後のグリーンシートの上面の様子を示した図である。
【図１０】滲みの形成の様子を示す模式図である。
【図１１】第１コネクタパターンが印刷された後のグリーンシートの上面の様子を示した図である。
【図１２】第２コネクタパターンが印刷された後のグリーンシートの上面の様子を示した図である。
【図１３】本実施の形態に係る印刷方法を用いて導通電極が印刷されたグリーンシートと比較例に係るグリーンシートとについて、外観検査およびコネクタパターンの反り検査を行った結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜ガスセンサの概略構成＞
はじめに、本発明の印刷方法を用いて印刷された導通電極を備えたガスセンサ１００の概略構成について説明する。
【００２２】
図１は、ガスセンサ１００の構成の一例を概略的に示した断面模式図である。センサ素子１０１は、それぞれがジルコニア（ＺｒＯ2）等の酸素イオン伝導性固体電解質層からなる第１基板層１と、第２基板層２と、第３基板層３と、第１固体電解質層４と、スペーサ層５と、第２固体電解質層６との６つの層が、図面視で下側からこの順に積層された構造を有する細長な長尺の板状体形状の素子である。また、これら６つの層を形成する固体電界質は緻密な気密のものである。係るセンサ素子１０１は、例えば、各層に対応するセラミックスグリーンシートに所定の加工および回路パターンの印刷などを行った後にそれらを積層し、さらに、焼成して一体化させることによって製造される。
【００２３】
センサ素子１０１の一先端部であって、第２固体電解質層６の下面と第１固体電解質層４の上面との間には、ガス導入口１０と、第１拡散律速部１１と、緩衝空間１２と、第２拡散律速部１３と、第１内部空所２０と、第３拡散律速部３０と、第２内部空所４０とが、この順に連通する態様にて隣接形成されてなる。
【００２４】
ガス導入口１０と、緩衝空間１２と、第１内部空所２０と、第２内部空所４０とは、スペーサ層５をくり抜いた態様にて設けられた上部を第２固体電解質層６の下面で、下部を第１固体電解質層４の上面で、側部をスペーサ層５の側面で区画されたセンサ素子１０１内部の空間である。
【００２５】
第１拡散律速部１１と、第２拡散律速部１３と、第３拡散律速部３０とはいずれも、２本の横長の（図面に垂直な方向に開口が長手方向を有する）スリットとして設けられる。なお、ガス導入口１０から第２内部空所４０に至る部位をガス流通部とも称する。
【００２６】
また、ガス流通部よりも先端側から遠い位置には、第３基板層３の上面と、スペーサ層５の下面との間であって、側部を第１固体電解質層４の側面で区画される位置に基準ガス導入空間４３が設けられている。基準ガス導入空間４３には、ＮＯｘ濃度の測定を行う際の基準ガスとして、例えば大気が導入される。
【００２７】
大気導入層４８は、多孔質アルミナからなる層であって、大気導入層４８には基準ガス導入空間４３を通じて基準ガスが導入されるようになっている。また、大気導入層４８は、基準電極４２を被覆するように形成されている。
【００２８】
基準電極４２は、第３基板層３の上面と第１固体電解質層４とに挟まれる態様にて形成される電極であり、上述のように、その周囲には、基準ガス導入空間４３につながる大気導入層４８が設けられている。また、後述するように、基準電極４２を用いて第１内部空所２０内や第２内部空所４０内の酸素濃度（酸素分圧）を測定することが可能となっている。
【００２９】
ガス流通部において、ガス導入口１０は、外部空間に対して開口してなる部位であり、該ガス導入口１０を通じて外部空間からセンサ素子１０１内に被測定ガスが取り込まれるようになっている。
【００３０】
第１拡散律速部１１は、ガス導入口１０から取り込まれた被測定ガスに対して、所定の拡散抵抗を付与する部位である。
【００３１】
緩衝空間１２は、第１拡散律速部１１より導入された被測定ガスを第２拡散律速部１３へと導くために設けられた空間である。
【００３２】
第２拡散律速部１３は、緩衝空間１２から第１内部空所２０に導入される被測定ガスに対して、所定の拡散抵抗を付与する部位である。
【００３３】
被測定ガスが、センサ素子１０１外部から第１内部空所２０内まで導入されるにあたって、外部空間における被測定ガスの圧力変動（被測定ガスが自動車の排気ガスの場合であれば排気圧の脈動）によってガス導入口１０からセンサ素子１０１内部に急激に取り込まれた被測定ガスは、直接第１内部空所２０へ導入されるのではなく、第１拡散律速部１１、緩衝空間１２、第２拡散律速部１３を通じて被測定ガスの濃度変動が打ち消された後、第１内部空所２０へ導入されるようになっている。これによって、第１内部空間へ導入される被測定ガスの濃度変動はほとんど無視できる程度のものとなる。
【００３４】
第１内部空所２０は、第２拡散律速部１３を通じて導入された被測定ガス中の酸素分圧を調整するための空間として設けられている。係る酸素分圧は、主ポンプセル２１が作動することによって調整される。
【００３５】
主ポンプセル２１は、第１内部空所２０に面する第２固体電解質層６の下面のほぼ全面に設けられた天井電極部２２ａを有する内側ポンプ電極２２と、第２固体電解質層６の上面の天井電極部２２ａと対応する領域に外部空間に露出する態様にて設けられた外側ポンプ電極２３と、これらの電極に挟まれた第２固体電解質層６とによって構成されてなる電気化学的ポンプセルである。
【００３６】
内側ポンプ電極２２は、第１内部空所２０を区画する上下の固体電解質層（第２固体電解質層６および第１固体電解質層４）、および、側壁を与えるスペーサ層５にまたがって形成されている。具体的には、第１内部空所２０の天井面を与える第２固体電解質層６の下面には天井電極部２２ａが形成され、また、底面を与える第１固体電解質層４の上面には底部電極部２２ｂが形成され、そして、それら天井電極部２２ａと底部電極部２２ｂとを接続するように、側部電極部（図示省略）が第１内部空所２０の両側壁部を構成するスペーサ層５の側壁面（内面）に形成されて、該側部電極部の配設部位においてトンネル形態とされた構造において配設されている。
【００３７】
内側ポンプ電極２２と外側ポンプ電極２３とは、多孔質サーメット電極（例えば、Ａｕを１％含むＰｔとＺｒＯ2とのサーメット電極）として形成される。なお、被測定ガスに接触する内側ポンプ電極２２は、被測定ガス中のＮＯｘ成分に対する還元能力を弱めた、あるいは、還元能力のない材料を用いて形成される。
【００３８】
主ポンプセル２１においては、内側ポンプ電極２２と外側ポンプ電極２３との間に所望のポンプ電圧Ｖｐ０を印加して、内側ポンプ電極２２と外側ポンプ電極２３との間に正方向あるいは負方向にポンプ電流Ｉｐ０を流すことにより、第１内部空所２０内の酸素を外部空間に汲み出し、あるいは、外部空間の酸素を第１内部空所２０に汲み入れることが可能となっている。
【００３９】
また、第１内部空所２０における雰囲気中の酸素濃度（酸素分圧）を検出するために、内側ポンプ電極２２と、第２固体電解質６と、スペーサ層５と、第１固体電解質４と、第３基板層３と、基準電極４２によって、電気化学的なセンサセル、すなわち、主ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８０が構成されている。
【００４０】
主ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８０における起電力Ｖ０を測定することで第１内部空所２０内の酸素濃度（酸素分圧）がわかるようになっている。さらに、起電力Ｖ０が一定となるようにＶｐ０をフィードバック制御することでポンプ電流Ｉｐ０が制御されている。これによって、第１内部空所内２０内の酸素濃度は所定の一定値に保つことができる。
【００４１】
第３拡散律速部３０は、第１内部空所２０で主ポンプセル２１の動作により酸素濃度（酸素分圧）が制御された被測定ガスに所定の拡散抵抗を付与して、該被測定ガスを第２内部空所４０に導く部位である。
【００４２】
第２内部空所４０は、第３拡散律速部３０を通じて導入された被測定ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度の測定に係る処理を行うための空間として設けられている。ＮＯｘ濃度の測定は、主として、補助ポンプセル５０により酸素濃度が調整された第２内部空所４０において、さらに、測定用ポンプセル４１の動作によりＮＯｘ濃度が測定される。
【００４３】
第２内部空所４０では、あらかじめ第１内部空所２０において酸素濃度（酸素分圧）が調整された後、第３拡散律速部を通じて導入された被測定ガスに対して、さらに補助ポンプセル５０による酸素分圧の調整が行われるようになっている。これにより、第２内部空所４０内の酸素濃度を高精度に一定に保つことができるため、係るガスセンサ１００においては精度の高いＮＯｘ濃度測定が可能となる。
【００４４】
補助ポンプセル５０は、第２内部空所４０に面する第２固体電解質層６の下面の略全体に設けられた天井電極部５１ａを有する補助ポンプ電極５１と、外側ポンプ電極２３（外側ポンプ電極２３に限られるものではなく、センサ素子１０１と外側の適当な電極であれば足りる）と、第２固体電解質層６とによって構成される、補助的な電気化学的ポンプセルである。
【００４５】
係る補助ポンプ電極５１は、先の第１内部空所２０内に設けられた内側ポンプ電極２２と同様なトンネル形態とされた構造において、第２内部空所４０内に配設されている。つまり、第２内部空所４０の天井面を与える第２固体電解質層６に対して天井電極部５１ａが形成され、また、第２内部空所４０の底面を与える第１固体電解質層４には、底部電極部５１ｂが形成され、そして、それらの天井電極部５１ａと底部電極部５１ｂとを連結する側部電極部（図示省略）が、第２内部空所４０の側壁を与えるスペーサ層５の両壁面にそれぞれ形成されたトンネル形態の構造となっている。
【００４６】
なお、補助ポンプ電極５１についても、内側ポンプ電極２２と同様に、被測定ガス中のＮＯｘ成分に対する還元能力を弱めた、あるいは、還元能力のない材料を用いて形成される。
【００４７】
補助ポンプセル５０においては、補助ポンプ電極５１と外側ポンプ電極２３との間に所望の電圧Ｖｐ１を印加することにより、第２内部空所４０内の雰囲気中の酸素を外部空間に汲み出し、あるいは、外部空間から第２内部空所４０内に汲み入れることが可能となっている。
【００４８】
また、第２内部空所４０内における雰囲気中の酸素分圧を制御するために、補助ポンプ電極５１と、基準電極４２と、第２固体電解質層６と、スペーサ層５と、第１固体電解質層４と、第３基板層３とによって電気化学的なセンサセル、すなわち、補助ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８１が構成されている。
【００４９】
なお、この補助ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８１にて検出される起電力Ｖ１に基づいて電圧制御される可変電源５２にて、補助ポンプセル５０がポンピングを行う。これにより第２内部空所４０内の雰囲気中の酸素分圧は、ＮＯｘの測定に実質的に影響がない低い分圧にまで制御されるようになっている。
【００５０】
また、これとともに、そのポンプ電流Ｉｐ１が、主ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８０の起電力の制御に用いられるようになっている。具体的には、ポンプ電流Ｉｐ１は、制御信号として主ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８０に入力され、その起電力Ｖ０が制御されることにより、第３拡散律速部３０から第２内部空所４０内に導入される被測定ガス中の酸素分圧の勾配が常に一定となるように制御されている。ＮＯｘセンサとして使用する際は、主ポンプセル２１と補助ポンプセル５０との働きによって、第２内部空所４０内での酸素濃度は約０．００１ｐｐｍ程度の一定の値に保たれる。
【００５１】
測定用ポンプセル４１は、第２内部空所４０内において、被測定ガス中のＮＯｘ濃度の測定を行う。測定用ポンプセル４１は、第２内部空所４０に面する第１固体電解質層４の上面であって第３拡散律速部３０から離間した位置に設けられた測定電極４４と、外側ポンプ電極２３と、第２固体電解質層６と、スペーサ層５と、第１固体電解質層４とによって構成された電気化学的ポンプセルである。
【００５２】
測定電極４４は、多孔質サーメット電極である。測定電極４４は、第２内部空所４０内の雰囲気中に存在するＮＯｘを還元するＮＯｘ還元触媒としても機能する。さらに、測定電極４４は、第４拡散律速部４５によって被覆されてなる。
【００５３】
第４拡散律速部４５は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする多孔体にて構成される膜である。第４拡散律速部４５は、測定電極４４に流入するＮＯｘの量を制限する役割を担うとともに、測定電極４４の保護膜としても機能する。
【００５４】
測定用ポンプセル４１においては、測定電極４４の周囲の雰囲気中における窒素酸化物の分解によって生じた酸素を汲み出して、その発生量をポンプ電流Ｉｐ２として検出することができる。
【００５５】
また、測定電極４４の周囲の酸素分圧を検出するために、第２固体電界質層６と、スペーサ層５と、第１固体電解質層４と、第３基板層３と、測定電極４４と、基準電極４２とによって電気化学的なセンサセル、すなわち、測定用ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８２が構成されている。測定用ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８２にて検出された起電力Ｖ２に基づいて可変電源４６が制御される。
【００５６】
第２内部空所４０内に導かれた被測定ガスは、酸素分圧が制御された状況下で第４拡散律速部４５を通じて測定電極４４に到達することとなる。測定電極４４の周囲の被測定ガス中の窒素酸化物は還元されて（２ＮＯ→Ｎ2＋Ｏ2）酸素を発生する。そして、この発生した酸素は測定用ポンプセル４１によってポンピングされることとなるが、その際、測定用ポンプ制御用酸素分圧検出センサセル８２にて検出された制御電圧Ｖ２が一定となるように可変電源の電圧Ｖｐ２が制御される。測定電極４４の周囲において発生する酸素の量は、被測定ガス中の窒素酸化物の濃度に比例するものであるから、測定用ポンプセル４１におけるポンプ電流Ｉｐ２を用いて被測定ガス中の窒素酸化物濃度が算出されることとなる。
【００５７】
また、第２固体電解質層６と、スペーサ層５と、第１固体電解質層４と、第３基板層３と、外側ポンプ電極２３と、基準電極４２とから電気化学的なセンサセル８３が構成されており、このセンサセル８３によって得られる起電力Ｖｒｅｆによりセンサ外部の被測定ガス中の酸素分圧を検出可能となっている。
【００５８】
このような構成を有するガスセンサ１００においては、主ポンプセル２１と補助ポンプセル５０とを作動させることによって酸素分圧が常に一定の低い値（ＮＯｘの測定に実質的に影響がない値）に保たれた被測定ガスが測定用ポンプセル４１に与えられる。したがって、被測定ガス中のＮＯｘの濃度に略比例して、ＮＯｘの還元によって発生する酸素が測定用ポンプセル４１より汲み出されることによって流れるポンプ電流Ｉｐ２に基づいて、被測定ガス中のＮＯｘ濃度を知ることができるようになっている。
【００５９】
さらに、センサ素子１０１は、固体電解質の酸素イオン伝導性を高めるために、センサ素子１０１を加熱して保温する温度調整の役割を担うヒータ部７０を備えている。ヒータ部７０は、ヒータ電極７１と、ヒータ７２と、スルーホール７３と、ヒータ絶縁層７４と、圧力放散孔７５と、導通電極７６とを備えている。
【００６０】
ヒータ電極７１は、第１基板層１の下面に接する態様にて形成されてなる電極である。ヒータ電極７１を外部電源と接続することによって、外部からヒータ部７０へ給電することができるようになっている。
【００６１】
ヒータ７２は、第２基板層２と第３基板層３とに上下から挟まれた態様にて形成される電気抵抗体である。ヒータ７２は、外部より給電されることにより発熱し、センサ素子１０１を形成する固体電解質の加熱と保温を行う。
【００６２】
また、ヒータ７２は、第１内部空所２０から第２内部空所４０の全域に渡って埋設されており、センサ素子１０１全体を上記固体電解質が活性化する温度に調整することが可能となっている。
【００６３】
スルーホール７３は、第１基板層１および第２基板層２の厚み方向に設けられた貫通孔であり、内部に導通電極７６が設けられてなる。
【００６４】
ヒータ絶縁層７４は、ヒータ７２の上下面に、アルミナ等の絶縁体によって形成されてなる絶縁層である。ヒータ絶縁層７４は、第２基板層２とヒータ７２との間の電気的絶縁性、および、第３基板層３とヒータ７２との間の電気的絶縁性を得る目的で形成されている。
【００６５】
圧力放散孔７５は、第３基板層３を貫通し、基準ガス導入空間４３に連通するように設けられてなる部位であり、ヒータ絶縁層７４内の温度上昇に伴う内圧上昇を緩和する目的で形成されてなる。
【００６６】
導通電極７６は、スルーホール７３内に設けられた導体であり、ヒータ電極７１とヒータ７２とを電気的に接続している。導通電極７６は、例えば、白金等の貴金属又はタングステン、モリブデン等の高融点金属からなる。
【００６７】
＜ヒータ部の詳細構成＞
図２は、ヒータ部７０の構成をより具体的に説明するための、センサ素子１０１の分解斜視図である。図２では、図示の簡略化のため、第１基板層１と第２基板層２とを一つの直方体として単純化している。同様に、第３基板層３、第１固体電解質層４、スペーサ層５および第２固体電解質層６を一つの直方体として単純化している。また、ヒータ絶縁層７４は、省略している。
【００６８】
第１基板層１の下面には、ヒータ電極７１として、第１ヒータ電極７１ａと第２ヒータ電極７１ｂとが形成されている。第１ヒータ電極７１ａと第２ヒータ電極ｂとは、それぞれスルーホール７３に設けられた導通電極７６によってヒータ７２と接続されている。第１ヒータ電極７１ａと第２ヒータ電極７１ｂとの間に外部電源を接続し、該電極間に電圧を印加することで、ヒータ７２が発熱するようになっている。
【００６９】
具体的には、ヒータ７２の一方の端部である第１ヒータ端部７２ａが、第１スルーホール７３ａ内の第１導通電極７６ａを介して第１ヒータ電極７１ａと電気的に接続されている。同様に、他方の端部である第２ヒータ端部７２ｂが、第２スルーホール７３ｂ内の第２導通電極７６ｂを介して第２ヒータ電極７１ｂと電気的に接続されている。
【００７０】
＜センサ素子の製造プロセス＞
次に、上述したセンサ素子１０１を製造するプロセスについて説明する。
【００７１】
図３は、センサ素子１０１を作成する際の処理の流れを示す図である。センサ素子１０１を作成する場合、まず、ジルコニアなどの酸素イオン伝導性固体電解質をセラミックス成分として含むグリーンシートを用意する（ステップ１）。本実施の形態に係るセンサ素子１０１を作成する場合であれば、各層に対応させて６枚のグリーンシートが用意される。
【００７２】
次に、内部空間やスルーホール７３を構成する層に対応するグリーンシートについて、パンチング装置による打ち抜き処理などで、該内部空間やスルーホール７３に対応する貫通部を形成する（ステップ２）。
【００７３】
各層に対応したグリーンシートが用意できると、スルーホール７３が形成されたグリーンシートに対して導通電極７６の印刷・乾燥処理を行う（ステップ３）。なお、本実施の形態においては、スルーホール７３内に導通電極７６を印刷する方法が、良好なガスセンサを実現する上で特徴的なものであることから、これらについての詳細は後述する。印刷後の乾燥処理には、公知の乾燥手段を利用可能である。
【００７４】
導通電極が形成されると、それぞれのグリーンシートに対してパターン印刷・乾燥処理を行う（ステップ４）。パターン印刷には、公知のスクリーン印刷技術を利用可能である。また、印刷後の乾燥処理についても、公知の乾燥手段を利用可能である。
【００７５】
パターン印刷が終わると、各層に対応するグリーンシート同士を積層・接着するための接着用ペーストの印刷・乾燥処理を行う（ステップ５）。このときの印刷処理および乾燥処理についても、公知の印刷手段および乾燥手段を利用可能である。
【００７６】
続いて、接着剤が塗布されたグリーンシートを所定の順序に積み重ねて、所定の温度・圧力条件を与えることで圧着させ、一つの積層体とする圧着処理を行う（ステップ６）。具体的には、公知の油圧プレス機などの積層機によって積層治具ごと加熱・加圧することによって行う。加熱・加圧を行う圧力・温度・時間については、用いる積層機にも依存するものであるが、良好な積層が実現できるよう、適宜の条件が決まればよい。
【００７７】
上述のようにして積層体が得られると、続いて、公知の切断装置によって係る積層体の複数箇所を切断してセンサ素子１０１個々の単位に切り出す（ステップ７）。そして、切り出された素子体を、所定の条件下で焼成することにより、上述のようなセンサ素子１０１が生成される（ステップ８）。
【００７８】
＜埋め込み印刷装置＞
以降においては、スルーホール７３内に導通電極７６を印刷する態様について具体的に説明する。まず、スルーホール７３内の導通電極７６の印刷に用いる装置の一例としての埋め込み印刷装置について説明する。図４は、埋め込み印刷装置２００の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図４に示すように、埋め込み印刷装置２００は、テーブル２０１と、固定部材２０２と、第１スキージユニット２０３と、第２スキージユニット２０４と、駆動手段２０５と、制御手段２０６と、を主として備える。なお、図４には、後述する第１スキージユニット２０３がグリーンシート３００上を移動する方向をｘ軸方向とし、配置されたグリーンシート３００の上面に対して垂直方向をｙ軸方向とするｘｙ座標を付している（以降においても同様）。
【００７９】
テーブル２０１は、その上面にグリーンシート３００を載置固定するための部位である。固定部材２０２は、スルーホール７３とほぼ同じ開口径を有する貫通孔３１１が設けられたメタルマスク３１０を固定する部材である。図４においては、グリーンシート３００がテーブル２０１の上に載置固定され、メタルマスク３１０が固定部材２０２によって保持固定され、該メタルマスク３１０の上に導電性ペースト３２０が供給された状態を示している。なお、固定手段２０２は、スルーホール７３の直上に位置するようにメタルマスク３１０を固定する。また、好ましくは、テーブル２０１には図示しない多数の吸引孔が設けられてなり、同じく図示しない吸引手段によって吸引孔に対して負圧を与えることにより、グリーンシート３００がテーブル２０１の上に吸着固定される。
【００８０】
第１スキージユニット２０３は、平型、角型、剣型などで形成され、ウレタンを主成分とするゴム等の材質からなる第１スキージ２０３ａと、第１スキージ２０３ａを保持する第１保持手段２０３ｂとを備える。第１スキージ２０３ａは、メタルマスク３１０上に供給された導電性ペースト３２０をｘ軸正方向に掻き取る部材である。また、第２スキージユニット２０４は、平型、角型、剣型などで形成され、ウレタンを主成分とするゴム等の材質からなる第２スキージ２０４ａと、第２スキージ２０４ａを保持する第２保持手段２０４ｂとを備える。第２スキージ２０４ａは、メタルマスク３１０上に供給された導電性ペースト３２０をｘ軸負方向に掻き取る部材である。
【００８１】
埋め込み印刷装置２００においては、図４に示すようにグリーンシート３００およびメタルマスク３１０が配置されるとともに導電性ペースト３２が供給された状態で、制御手段２０６が、駆動手段２０５による第１スキージユニット２０３および第２スキージユニット２０４の駆動動作を初めとする各部の動作を適宜に制御することで、グリーンシート３００のスルーホール７３への導電性ペースト３２０の充填（すなわち導通電極７６の印刷）が行われる。
【００８２】
具体的には、第１スキージ２０３ａが、メタルマスク３１０をｙ軸負方向に押圧した状態でメタルマスク３１０の上をｘ軸正方向に移動することによって、メタルマスク３１０の上に供給された導電性ペーストをスルーホール７３の中に充填し、続いて、第２スキージ２０４ａが、メタルマスク３１０をｙ軸負方向に押圧した状態でメタルマスク３１０の上をｘ軸負方向に移動することによって、スルーホール７３よりも上部に堆積された導電性ペースト３２０の一部を掻き取ることで、一連の印刷処理がなされたことになる。
【００８３】
ただし、メタルマスク３１０は、印刷時に第１スキージ２０３ａおよび第２スキージ２０４ａからの力を受けてメタルマスク３１０がｙ軸負方向に撓んだときにのみ、メタルマスク３１０の貫通孔３１１近傍とグリーンシート３００のスルーホール７３近傍とが接触する程度の間隔を空けて、固定される。これは、グリーンシート３００が、該メタルマスク３１０との接触によりメタルマスク３１０から力を受けることによって破損することを防止するためである。
【００８４】
メタルマスク３１０や第１スキージ２０３ａおよび第２スキージ２０４ａとしては、印刷目的に応じた適宜のものを用いることができるが、本実施の形態においては、メタルマスク３１０の厚みを４０μｍ〜６０μｍとし、第１スキージ２０３ａとして、接触角度が１５°〜４５°であり、硬度が６０°以下のものを用い、さらに、第２スキージ２０４ａとして、接触角度が３０°〜７５°のものを用いるようにする。これらは、後述する条件の導電性ペーストを用いてメタルマスク印刷を行う場合に、スルーホール７３を隙間なく埋めるとともにグリーンシート３００の表面から突出しない、良好な形状を有する導通電極７６を形成することを可能とする条件である。なお、接触角度とは、第１スキージ２０３ａおよび第２スキージ２０４ａがメタルマスク３１０と接触する際の、メタルマスク３１０の表面に対する第１スキージ２０３ａおよび第２スキージ２０４ａの移動方向側の下面（２０３ｃおよび２０４ｃ）の傾き角度のことである。
【００８５】
＜導通電極の印刷方法＞
続いて、スルーホール７３内に導通電極７６を印刷する方法について説明する。図５は、スルーホール７３内に導通電極７６を印刷する際の処理の流れを示す図である。図６は、本実施の形態に係る導通電極の印刷方法を用いて、スルーホール７３内に導通電極７６が印刷される過程を示した断面模式図である。図６では、説明の簡略化のため、駆動手段２０５および制御手段２０６の図示を省略する。図７は、導通電極７６の形成過程における導電性ペースト３２０の様子を示した断面模式図である。図８は、本実施の形態に係る導通電極の印刷方法を用いて、スルーホール７３内に導通電極７６が印刷された様子を示した断面模式図である。本実施の形態では、３００μｍ〜９００μｍの開口径、１００μｍ〜８００μｍの深さを有する、一般的なガスセンサ１００のスルーホール７３の中に導通電極７６を印刷する場合を例として説明する。
【００８６】
はじめに、埋め込み印刷装置２００のテーブル２０１の上に、スルーホール７３が形成されたグリーンシート３００を載置して固定する（ステップ１１）。このとき、グリーンシート３００は、後の工程で印刷されるコネクタパターンの長手方向（図１０参照）がｘ軸方向と一致するように、載置・固定される。このようなグリーンシート３００の載置態様は、後述するように、グリーンシート３００の表面に形成されてしまう導電性ペースト３２０の滲み部分を、コネクタパターンの一部として積極的に利用するために採用されたものである。
【００８７】
好ましくは、グリーンシート３００をテーブル２０１に載置する際、グリーンシート３００の裏面のうち、少なくともスルーホール７３が設けられた箇所の下には、例えばＰＥＴフィルムなどが敷かれる。このようなＰＥＴフィルムを敷くことで、後の工程でスルーホール７３内に導電性ペースト３２０を充填する際に、スルーホール７３とテーブル２０１との間から導電性ペースト３２０が漏れ出ることが防止される。
【００８８】
グリーンシート３００が固定されると、スルーホール７３の上に貫通孔３１１が位置するようにメタルマスク３１０を位置合わせし、グリーンシート３００との間に間隔（本実施の形態では０．２ｍｍ程度）を空けてメタルマスク３１０を固定手段２０２に固定する（ステップ１２）。
【００８９】
続いて、例えば図示しない供給手段によりメタルマスク３１０の上に導電性ペースト３２０を供給する（ステップ１３）。
【００９０】
導電性ペースト３２０としては、例えば、白金等の貴金属又はタングステン、モリブデン等の高融点金属などの材質からなるものを用いる。導電性ペーストは、常温時の粘度が４０００Ｐａ・ｓ〜８０００Ｐａ・ｓであるように調整される。
【００９１】
続いて、駆動手段２０５により、第１スキージユニット２０３をｙ軸負方向に移動させて、グリーンシート３００のスルーホール７３近傍とメタルマスク３１０の貫通孔３１１近傍とが接触する程度にメタルマスク３１０を第１スキージ２０３ａによって押圧しつつ、第１スキージユニット２０３をｘ軸正方向に移動させる（ステップ１４）。
【００９２】
なお、第１スキージユニット２０３のｘ軸正方向への移動速度は、３０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定される。
【００９３】
これにより、導電性ペースト３２０は、スルーホール７３内に充填されるとともに、スルーホール７３より上部にも突起状に堆積する（図６（ａ）、図７（ａ））。これは、導電性ペースト３２０の粘度が上述のように４０００Ｐａ・ｓ〜８０００Ｐａ・ｓと比較的高いためである。
【００９４】
第１スキージユニット２０３のｘ軸正方向への移動が終了すると、駆動手段２０５により、第２スキージユニット２０４をｙ軸負方向へ移動させて、グリーンシート３００とメタルマスク３１０との接触状態が維持されるように第２スキージユニット２０４によりメタルマスク３１０をｙ軸負方向に押圧しつつ、第１スキージユニット２０３をｙ軸正方向へ移動して第１スキージ２０３ａとメタルマスク３１０とを非接触とする（ステップ１５、図６（ｂ））。続いて、駆動手段２０５により、メタルマスク３１０を押圧した状態のまま、第２スキージユニット２０４をｘ軸負方向へ移動させる（ステップ１６）。
【００９５】
なお、第２スキージユニット２０４のｘ軸負方向への移動速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定される。
【００９６】
これにより、第２スキージ２０４ａによって導電性ペースト３２０のスルーホール７３からの突出部分の一部３２１が掻き取られるが、スルーホール７３よりも上部には、導電性ペースト３２０の突出部分３２２が存在したままである（図６（ｃ）、図７（ｂ））。
【００９７】
第２スキージユニット２０４のｘ軸負方向への移動が終了すると、グリーンシート３００を埋め込み印刷装置２００から取り出し、公知の乾燥手段によって導電性ペースト３２０を硬化させてからＰＥＴフィルムを剥がす（ステップ１７）。すると、導電性ペーストは乾燥収縮し、スルーホール７３より上部の導電性ペースト３２０の突出部分３２２は乾燥前より収縮する（図７（ｃ））。
【００９８】
続いて、公知の積層プレス機によりグリーンシート３００を上下方向から均等に押圧する（ステップ１８）。押圧によって導電性ペースト３２０の突出部分３２２がスルーホール７３内に押し入れられ、上部に突出することなくスルーホール７３内の全体にわたって導電性ペースト３２０が過不足なく充填された状態が実現される（図７（ｄ））。すなわち、スルーホール７３内部全体に、導電性ペースト３２０からなる導通電極７６が設けられる（図８）。
【００９９】
ここまでの説明から明らかなように、本実施の形態における導通電極７６の形成プロセス、つまりはスルーホール７３への過不足のない導電性ペースト３２０の充填プロセスは、第１スキージ２０３ａによる一度のスキージ動作のみによってこれを実現することを意図するものではない。係るスキージ動作の後の第２スキージ２０４ａによる掻き取りや、これに続く乾燥処理や押圧処理の際の導電性ペースト３２０の収縮をあらかじめ想定し、それらを経た後に過不足のない理想的な導電性ペースト３２０の充填状態が実現されることを意図している点で特徴的である。それゆえ、上述した、メタルマスク３１０の厚みや第１スキージ２０３ａおよび第２スキージ２０４ａの接触角度や硬度、さらには導電性ペーストの粘度や各スキージの移動速度や乾燥・押圧条件などは全て、この充填状態を好適に実現する要件として定められたものである。
【０１００】
具体的には、第１スキージ２０３ａがスルーホール７３に導電性ペースト３２０を充填する場合には、十分な充填がなされた上でさらに突出部分が形成されるようにする必要がある。第１スキージ２０３ａの条件（接触角度、硬度、移動速度など）や、導電性ペースト３２０の粘度が４０００Ｐａ・ｓ以上であるという条件は、これを満たすべく定められたものである。
【０１０１】
例えば、導電性ペースト３２０の粘度が４０００Ｐａ・ｓを下回る場合、スルーホール７３への導電性ペースト３２０の充填はなされたとしても、上述のような突起部分が形成されないので、乾燥・押圧処理後において導通電極７６の表面が凹部となってしまうことがある。係る場合、その後に形成するコンタクトパターンと良好な導通が取れないという問題が生じる。また第１スキージ２０３ａ自体の条件が不適であるために、必要以上に導電性ペースト３２０を掻き取ってしまうような場合も同様の問題が生じる。
【０１０２】
一方、第２スキージ２０４ａによる掻き取りは、その後の乾燥・押圧収縮によって良好な充填状態が実現される程度に、導電性ペースト３２０が突出した状態が実現されるように行われる必要がある。４０μｍ〜６０μｍというメタルマスク３１０の厚みの条件や、第２スキージ２０４ａの条件（接触角度、移動速度など）や、導電性ペースト３２０の粘度が８０００Ｐａ・ｓ以下であるという条件は、これを満たすべく定められたものである。
【０１０３】
例えば、メタルマスク３１０が薄すぎると、第２スキージ２０４ａによって必要以上に導電性ペースト３２０が掻き取られてしまい、乾燥・押圧処理後に導通電極７６の表面が陥没してしまい不適である。一方、メタルマスク３１０が厚すぎる場合や、粘度が８０００Ｐａ・ｓを上回るような硬い導電性ペースト３２０を用いた場合は、第２スキージ２０４ａが十分に導電性ペースト３２０を掻き取ることが出来ずに、必要以上の導電性ペースト３２０が突起となって残存してしまうことがある。また第２スキージ２０４ａ自体の条件が不適であるために、同様の問題が生じることもある。
【０１０４】
なお、仮に、一方向へのスキージ動作のみで、つまりはその後の掻き取り動作をすることなく、スルーホール７３への導電性ペースト３２０の充填を好適に行おうとする場合、押圧処理を前提としたとしても、図７（ｃ）に示すような充填状態を、押圧処理を行わない場合は図７（ｄ）に示す状態を、いきなり実現することが必要となる。そのためには、導電性ペースト３２０の粘度を３０００Ｐａ・ｓ〜４０００Ｐａ・ｓ程度の範囲に保つ必要があることが、本発明の発明者によって確認されている。これは、上述した本実施の形態における４０００Ｐａ・ｓ〜８０００Ｐａ・ｓという条件に比して、非常にシビアに粘度制御が必要であることを意味している。換言すれば、本実施の形態に係る方法は、導電性ペーストの粘度の許容幅が広く、粘度管理が行いやすい手法であるということができる。
【０１０５】
以上、説明したように、本実施の形態に係る導通電極の印刷方法では、第１スキージ２０３ａによって導電性ペースト３２０をスルーホール７３に充填するとともに、該スルーホール７３の上部に導電性ペースト３２０を突起状に堆積した後、第２スキージ２０４ａによって、その後の乾燥および押圧処理によって導電性ペースト３２０がスルーホール７３に過不足なく充填される程度に突起部分の導電性ペースト３２０を掻き取るようにすることで、良好な形状の導通電極７６を形成することができる。しかも、一度のスキージ動作にて導通電極を形成する場合よりも、導電性ペーストの粘度の許容幅が大きいので、粘度管理の容易さという点で優れている。
【０１０６】
＜コネクタパターンの印刷方法＞
次に、導通電極７６が形成されたグリーンシート３００に対して行うコネクタパターン３３０の印刷方法について説明する。なお、コネクタパターン３３０とは、ヒータ電極７１またはヒータ端部７２ａ，７２ｂのパターンのことである。
【０１０７】
図９は、押圧処理を行って導通電極７６が形成された後のグリーンシート３００の上面の様子を示した図である。上述した方法によれば、良好な形状の導通電極７６が形成されるが、導通電極７６の形成態様によっては、図９に示すように、押圧処理を終えた後のグリーンシート３００の表面において、スルーホール７３の外周部分に厚さ４〜５μｍ程度の滲み３２３を生じることがある。係る滲み３２３は、例えば、スルーホール７３がグリーンシート３００の端部近傍に形成されている場合に生じやすい。
【０１０８】
図１０は、係る場合における滲み３２３の形成の様子を示す模式図である。導通電極７６の形成対象たるスルーホール７３がグリーンシート３００の端部に形成されている場合、これに対応して、メタルマスク３１０の貫通孔３１１もメタルマスク３１０の端部に形成されているので、第１スキージ２０３ａがメタルマスク３１０の中央部分から移動してメタルマスク３１０の端部に達するときと比べると、第２スキージ２０４ａが端部移動するときの方が、メタルマスク３１０は撓みにくい。それゆえ、前者の場合には、図１０（ａ）に示すようにメタルマスク３１０とグリーンシート３００とが良好に接触していたとしても、後者の場合には、図１０（ｂ）に示すようにメタルマスク３１０がグリーンシート３００からわずかに浮き上がってしまい、両者の間隙部分（符号）に導電性ペースト３２０が入り込んでしまうことがある。これが滲み３２３の原因である。
【０１０９】
コネクタパターン３３０の印刷後にも係る滲み３２３が残ったままでは、外観不良や導通不良を生じる可能性もあり好ましくない。そこで、本実施の形態においては、係る滲み３２３をコネクタパターン３３０の一部として利用するようにすることで、そのような不具合が発生しないようにしている。以下に、コネクタパターン３３０の印刷方法について説明する。
【０１１０】
まず、上述したように、コネクタパターン３３０の印刷に先立つ導通電極７６の形成は、グリーンシート３００を、その後に形成するコネクタパターン３３０の長手方向が第１スキージ２０３ａの移動方向（ｘ軸方向）と一致するように、テーブル２０１の上に載置・固定した上で行う。これは、上述したメカニズム上、滲み３２３が形成される場合の形成位置は、スルーホール７３のｘ軸正方向側となることから、この滲み３２３の形成位置をコンタクトパターン３３０の形成方向と一致させるためである。
【０１１１】
上述の方法により導通電極７６が形成されると、グリーンシート３００に対し、印刷方向を長手方向と一致させる態様にてコネクタパターン３３０（第１コネクタパターン３３１）を印刷する。係る第１コネクタパターン３３１の印刷には、白金等の貴金属又はタングステン、モリブデン等の高融点金属ペーストを用い、公知のスクリーン技術を利用可能である（第２のコネクタパターンも同様）。図１１は、第１コネクタパターン３３１が印刷された後のグリーンシート３００の上面の様子を示した図である。係るコネクタパターン３３１の印刷により、滲み３２３がコネクタパターン３３１の一部になるとともに、コネクタパターンのうち滲み３２３が生じた領域とその他の領域との間の厚みの差が緩和される。
【０１１２】
次に、第１コネクタパターン３３１の上に、再度コネクタパターン３３０（第２コネクタパターン３３２）を印刷する。図１２は、第２コネクタパターン３３２が印刷された後のグリーンシート３００の様子を示した図である。係るコネクタパターン３３２の印刷により、コネクタパターンのうち滲み３２３が生じた領域とその他の領域との間の厚みがほぼ同じになる。
【０１１３】
すなわち、コネクタパターン３３０を２回印刷することで、滲み３２３がコネクタパターンの一部となる。これにより、スルーホール７３の外に生じる滲み３２３を原因とする外観不良や導通不良の発生が防止される。
【０１１４】
以上のように、本実施の形態によれば、導通電極７６の印刷を２度のスキージ処理によって行うことにより、スルーホール７３の内部に導通電極７６を良好な形状で形成することができる。加えて、スルーホール７３の外に滲み３２３が生じる場合であっても、スルーホール７３の外に生じた滲み３２３をコネクタパターンの一部とすることで、滲み３２３を原因とする外観不良や導通不良の発生が防止される。
【０１１５】
＜実施例＞
本実施の形態に係る印刷方法により印刷された導通電極を有するグリーンシートＡと、比較例であるグリーンシートＢに対して、外観検査およびコネクタパターンの反り検査を行った。なお、グリーンシートＢは、一回のスキージ処理によってスルーホール内に導通電極が印刷された、従来のグリーンシートである。このとき、スキージは、接触角が４５°であり、導電性ペーストは、粘度が３５００±５００Ｐａ・ｓである。
【０１１６】
外観検査には、メタル飛び検査と、埋込凹み検査と、埋込滲み検査と、異物付着検査と、を行った。メタル飛び検査は、スキージ処理を行った後に、スルーホール周辺に飛び散った導電性ペーストによって端子間ショートが生じていないかを、目視によってまたは顕微鏡を用いて確認する検査のことである。埋込凹み検査は、印刷された導通電極がグリーンシート表面よりも凹んでいないかを、スキージ処理を行った後の目視検査とヒータ層が生成された後の画像検査により確認する検査のことである。埋込滲み検査は、スキージ処理を行った後に、スルーホール周辺に滲んだ導電性ペーストによって端子間ショートが生じていないかを、目視によって確認する検査のことである。異物付着検査は、押圧処理を行った後に、導通電極の上部が飛び散って端子間ショートが生じていないかを、目視によって確認する検査のことである。
【０１１７】
また、コネクタ部の反り検査は、コネクタパターンを印刷した後に、コネクタパターンに反りが生じていないかを、レーザー変位計によって基準値からの偏差を測定することで確認する検査のことである。
【０１１８】
図１３は、グリーンシートＡとグリーンシートＢの検査結果を示した図である。なお、測定数はいずれも１０００シートとした。図１３（ａ）に示すように、グリーンシートＡは、グリーンシートＢよりも外観不良率が低減していることが確認された。また、図１３（ｂ）に示すように、グリーンシートＡは、グリーンシートＢよりもコネクタ反りの平均値が小さく、工程能力が高いことが確認された。係る結果は、ガスセンサＡが、ガスセンサＢよりも良好な導通電極を印刷することが可能であることを意味している。
【０１１９】
以上の結果より、本実施の形態に係る導通電極の印刷方法を用いることが、良好な導通電極を形成することに効果があることが確認された。
【符号の説明】
【０１２０】
７３  スルーホール
７６  導通電極
１００  ガスセンサ
１０１  センサ素子
２００  埋め込み印刷装置
２０１  テーブル
２０２  固定部材
２０３  第１スキージユニット
２０３ａ  第１スキージ
２０４  第２スキージユニット
２０４ａ  第２スキージ
２０５  駆動手段
２０６  制御手段
３００  グリーンシート
３１０  メタルマスク
３２０  導電性ペースト
３３０  コネクタパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１３】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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