(57)【要約】【課題】割れ、欠けが生じ難く、耐久性に優れたセラミック積層体を製造する方法を提供すること。【解決手段】ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するにあたり、第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、第２セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを塗布積層し、該接着層用ペーストに第１セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成する。または、第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、第１セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを厚さ５〜１５０μｍで塗布積層し、該接着層用ペーストに第２セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するにあたり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第２セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを塗布積層し、該接着層用ペーストに第１セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項２】
ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を、
第１及び第２セラミック層用の第１及び第２多個取り母シートを作製し、
第２多個取り母シートを下型に配置し、
予め接着層用ペーストを塗布積層した第１多個取り母シートを上型の型面に配置し、
上型を下型に向かって押し下げて、または下型を上型に向かって押し上げて、第１及び第２多個取り母シートを積層一体接着した一体品を得て、該一体品を所望の大きさに個片化すると共に焼成する多個取り法にて製造するに当たり、
上記上型における型面は、中央が下型に向かって突出し、中央から左右の端部に向かって後退傾斜してなる山型面からなり、
第１及び第２多個取り母シートの積層一体接着の際は、
最初に第２多個取り母シートの中央を上記山型面の中央にて押圧し、最後に第２多個取り母シートの左右の端部を上記山型面の端部にて押圧して、
シートの中央から左右の端部に向かって順次押圧することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項３】
ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するに当たり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第１セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを塗布積層し、更に第１セラミック層用グリーンシートを第２セラミック層用グリーンシートに重ね、両シートの一方の端部から他方の端部に向かって順次押圧することにより積層一体接着し、その後焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項４】
ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するにあたり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第１セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを厚さ５〜１５０μｍで塗布積層し、該接着層用ペーストに第２セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項５】
ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するに当たり、
第１セラミック層と接着層との間に第１セラミック層より気孔率の低い遮断層を形成してなることを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、上記遮断層の気孔率は２％以下であることを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項７】
ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するに当たり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第２セラミック層用グリーンシートを下型に配置し、
予め接着層用ペーストを塗布積層した第１セラミック層用グリーンシートを上型に配置し、
上記上型または下型に配置した振動板を振動させつつ、上型を下型に向かって押し下げて、または下型を上型に向かって押し上げて、第１及び第２セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項８】
被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出する積層型ガスセンサ素子を製造するに当たり、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のセラミック積層体の製造方法を用いて、上記積層型ガスセンサ素子を製造することを特徴とする積層型ガスセンサ素子の製造方法。
【請求項９】
ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体において、
上記接着層と上記第２セラミック層との境界には気泡が存在せず、
上記接着層と上記第１セラミック層との境界に気泡が存在することを特徴とするセラミック積層体。
【請求項１０】
請求項９において、上記気泡は、上記接着層の表面に形成された凹部と、上記第１セラミック層との間に形成されていることを特徴とするセラミック積層体。
【請求項１１】
被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出する積層型ガスセンサ素子において、
該積層型ガスセンサ素子は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体からなり、
上記接着層と上記第２セラミック層との境界には気泡が存在せず、
上記接着層と上記第１セラミック層との境界に気泡が存在することを特徴とする積層型ガスセンサ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型ガスセンサ素子に利用できる、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介して第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のセラミック層を積層したセラミック積層体からなる積層型ガスセンサ素子が知られている。
構成の一例を挙げると、後述する図２に示すごとく、発熱体を内蔵したヒータ、基準ガス室用スペーサ、固体電解質層、被測定ガス室用スペーサ、拡散抵抗層、緻密層を積層してなり、ヒータと基準ガス室用スペーサとの間、基準ガス室用スペーサと固体電解質層との間、被測定ガス室用スペーサと拡散抵抗層との間は、それぞれ接着層にて接合する。
即ち、このガスセンサ素子を製造する際は、各層を形成する未焼成のグリーンシートを接着層を介して他のシートに接着、一体化して、未焼成のセラミック積層体を得る。このセラミック積層体を焼成することで、ガスセンサ素子を得る。
ここで拡散抵抗層は、多孔質のセラミック層で、ガスも水分も通すことができる。被測定ガス室用スペーサは、緻密なセラミック層でガスも水分も略不透過である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４０８４８号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、積層型ガスセンサ素子は、耐久劣化等によりしばしば割れ、欠けが発生するおそれがあり、これらを防止することで積層型ガスセンサ素子の長寿命化を図る必要がある。
そこで、割れ、欠けが生じ難いセラミック積層体の製造方法が求められていた。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みて、割れ、欠けが生じ難く、耐久性に優れたセラミック積層体を製造する方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するにあたり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第２セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを塗布積層し、該接着層用ペーストに第１セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法にある（請求項１）。
【０００７】
発明者らは割れ、欠けの原因について鋭意検討した結果、接着層と第２セラミック層の境界付近に存在する気泡が原因となるケースを発見した。
即ち、従来は第１セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを塗布積層し、塗布した面を第２セラミックグリーンシートに向けて積層した後、これを焼成して、セラミック積層体を製作した。
ところで接着層用ペーストを塗布積層した表面に凹凸が形成される場合がある。この凹凸が消滅しない状態で第２セラミック層用グリーンシートに積層されて、焼成されると、焼成後の接着層と第２セラミック層との間に気泡が存在することとなり、接着面の完全接合を得ることが困難となるおそれがある。
【０００８】
ところで第１セラミック層は、ガス透過性を有する。
また、接着層用ペーストは、通常、第１と第２セラミック層と同じまたは類似の成分からなるセラミック粒子をバインダー等でペースト化した粘凋物からなる。従って、焼成後の接着層は、バインダーが抜けて、セラミック粒子が相互に融着した比較的多孔質でガス透過性の層となる。
【０００９】
ここで、第１セラミック層に外界から水蒸気を含んだガスが侵入するケースを考える。第１セラミック層はガス透過性、接着層も幾分ガス透過性であり、従って、第１セラミック層、接着層を介して、接着層と第２セラミック層との間の上記気泡に水蒸気を含んだガスが侵入する。第２セラミック層はガス不透過性であり、ガスは気泡に留まる。
この状態で気泡周辺の温度が低下すると、ガスに含まれる水蒸気が結露して、気泡に水滴が溜まる。
その後、気泡周辺の温度が上昇すると、水滴が水蒸気となり、体積膨張し、気泡の内圧が上昇する。この圧力により、第２セラミック層と接着層との剥離が生じ、気泡周辺で割れ、欠けが発生する。
【００１０】
発明者らは、上記原因による割れ、欠けを防止するために、第２セラミック層用グリーンシートの表面に接着層用ペーストを塗布積層し、該接着層用ペーストの表面に第１セラミック層用グリーンシートを積層した後、これを焼成してセラミック積層体を製作した。
この場合、接着層用ペーストを塗布積層した表面の状態は凹凸面であるが、凹凸面は上記第１セラミック層用グリーンシートに対面する。従って、第１の発明にかかる方法で作製したセラミック積層体は、気泡が、第１セラミック層と接着層との間に形成される。
外界から浸入した水蒸気を含んだガスは、第１セラミック層を経由して、気泡に侵入し、ここで結露して水滴となる。その後、気泡周辺の温度上昇に伴って、水蒸気となるが、気泡の直上はガス透過性の第１セラミック層であるため、水蒸気は速やかに第１セラミック層を通って、外界に出て行って、気泡の内圧上昇が生じ難い。
よって、第１の発明にかかる製法によれば、気泡の内圧上昇に伴う、割れ、欠けが発生し難いセラミック積層体を得ることができる。
【００１１】
第２の発明は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を、
第１及び第２セラミック層用の第１及び第２多個取り母シートを作製し、
第２多個取り母シートを下型に配置し、
予め接着層用ペーストを塗布積層した第１多個取り母シートを上型の型面に配置し、
上型を下型に向かって押し下げて、第１及び第２多個取り母シートを積層一体接着した一体品を得て、該一体品を所望の大きさに個片化すると共に焼成する多個取り法にて製造するに当たり、
上記上型における型面は、中央が下型に向かって突出し、中央から左右の端部に向かって後退傾斜してなる山型面からなり、
第１及び第２多個取り母シートの積層一体接着の際は、
最初に第２多個取り母シートの中央を上記山型面の中央にて押圧し、最後に第２多個取り母シートの左右の端部を上記山型面の端部にて押圧して、
シートの中央から左右の端部に向かって順次押圧することを特徴とするセラミック積層体の製造方法にある（請求項２）。
【００１２】
第２の発明によれば、第１と第２の多個取り母シートを積層一体接着する際に、最初に上型の山型面の突出した中央に位置する第１多個取り母シートが第２多個取り母シートに接触する。次に中央と隣接する領域で接触し、中央から離れる程、接触開始時刻が遅くなる。
従って、仮に接着層用ペーストと第２多個取り母シートとの間に気泡が巻き込まれたとしても、先に押圧される領域から後に押圧される領域へと気泡が押し出されていく。
第２の発明では、中央から左右の端部に向かって押圧が進行するため、中央の気泡は押圧が進行するに伴い、順次左右の端部に押し出されて、最終的に気泡が殆ど存在しない状態で、積層一体接着が終了する。
従って、第２の発明によれば、接着層に内圧上昇が発生する気泡が殆どないセラミック積層体を製作することができ、気泡の内圧上昇に伴う、割れ、欠けが発生し難いセラミック積層体を得ることができる。
【００１３】
第３の発明は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するに当たり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第１セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを塗布積層し、更に第１セラミック層用グリーンシートを第２セラミック層用グリーンシートに重ね、両シートの一方の端部から他方の端部に向かって順次押圧することにより積層一体接着し、その後焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法にある（請求項３）。
【００１４】
第３にかかる発明では、積層一体接着は、先に押圧される領域から後に押圧される領域へと気泡が押し出されて、最終的に気泡が殆ど存在しない状態で、第１セラミック層用グリーンシートと接着層、第２セラミック層用グリーンシートとが積層一体接着する。
従って、第３の発明によれば、接着層に内圧上昇が発生する気泡が殆どないセラミック積層体を製作することができ、気泡の内圧上昇に伴う、割れ、欠けが発生し難いセラミック積層体を得ることができる。
【００１５】
第４の発明は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するにあたり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第１セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを厚さ５〜１５０μｍで塗布積層し、該接着層用ペーストに第２セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法にある（請求項４）。
【００１６】
上述したごとく、焼成後に残る接着層内の気泡は、接着層用ペーストの表面に形成される凹凸に由来する。第４の発明は、接着層用ペーストの塗布積層時の厚みを厚くすることで、接着層用ペーストを含む第１セラミック層用グリーンシートのうねりを抑制して、凹凸が形成され難く、更に、塗布積層した接着層用ペーストと第２セラミック層用グリーンシートとの間に気泡を巻き込まれ難くする。
従って、第４の発明によれば、接着層に内圧上昇が発生する気泡が殆どないセラミック積層体を製作することができ、気泡の内圧上昇に伴う、割れ、欠けが発生し難いセラミック積層体を得ることができる。
【００１７】
なお、接着層用ペーストの厚みが５μｍより薄い場合は、本発明の効果を得ることが困難となるおそれがあり、また、厚みは厚ければ厚いほど本発明の効果が大となるが、厚みが１５０μｍより厚い場合は、接着剤にて一体に積層された積層体をカッター等で個片化する際に、シートの位置ズレが発生するおそれがある。
【００１８】
第５の発明は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するに当たり、
第１セラミック層と接着層との間に第１セラミック層より気孔率の低い遮断層を形成してなることを特徴とするセラミック積層体の製造方法にある（請求項５）。
【００１９】
上述したごとく、気泡の内部に外界から水蒸気を含むガスが侵入し、気泡内部で結露が生じるのが、割れ、欠けの原因であるため、第５の発明では、ガス透過性の第１セラミック層と接着層との間に遮断層を設けた。これにより、気泡に水蒸気が入り難くなるため、気泡の内圧上昇に伴う、割れ、欠けが発生し難いセラミック積層体を得ることができる。
【００２０】
第６の発明は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するに当たり、
第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、
第２セラミック層用グリーンシートを下型に配置し、
予め接着層用ペーストを塗布積層した第１セラミック層用グリーンシートを上型に配置し、
上記上型または下型に配置した振動板を振動させつつ、上型を下型に向かって押し下げて、または下型を上型に向かって押し上げて、第１及び第２セラミック層用グリーンシートを積層一体接着し、焼成することを特徴とするセラミック積層体の製造方法にある（請求項７）。
【００２１】
上述したごとく、焼成後に残る接着層内の気泡は、接着層用ペーストの表面に形成される凹凸に由来する。第６の発明では、接着層用ペーストを塗布積層した第１セラミック層用グリーンシートを配置する上型に振動を加える。この振動が接着層用ペーストの表面を平らに均すため凹凸が形成され難く、更に、塗布積層した接着層用ペーストと第２セラミック層用グリーンシートとの間に気泡を巻き込まれ難くする。
従って、第６の発明によれば、接着層に内圧上昇が発生する気泡が殆どないセラミック積層体を製作することができ、気泡の内圧上昇に伴う、割れ、欠けが発生し難いセラミック積層体を得ることができる。
【００２２】
第７の発明は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体において、
上記接着層と上記第２セラミック層との境界には気泡が存在せず、
上記接着層と上記第１セラミック層との境界に気泡が存在することを特徴とするセラミック積層体にある（請求項９）。
【００２３】
この場合には、割れ、欠けが生じ難く、耐久性に優れたセラミック積層体を得ることができる。
上述のごとく、上記セラミック積層体の製造過程においては、層間に気泡が形成されることがある。そして、該気泡が、仮に上記接着層と上記第２セラミック層との境界に存在すると、上述のごとく、気泡の周辺で割れ、欠けが発生するおそれがある。
ところが、本発明においては、上記気泡が、上記接着層と上記第２セラミック層との境界には存在せず、上記接着層と上記第１セラミック層との境界に存在する。そして、該第１セラミック層は、ガス透過性を有する。
それ故、気泡内において結露した水滴が水蒸気になっても、水蒸気は速やかに第１セラミック層を通って、外界に出て行き、気泡の内圧上昇が生じ難い。
従って、第７の発明によれば、割れ、欠けが生じ難く、耐久性に優れたセラミック積層体を得ることができる。
【００２４】
第８の発明は、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出する積層型ガスセンサ素子において、
該積層型ガスセンサ素子は、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体からなり、
上記接着層と上記第２セラミック層との境界には気泡が存在せず、
上記接着層と上記第１セラミック層との境界に気泡が存在することを特徴とする積層型ガスセンサ素子にある（請求項１１）。
本発明によれば、割れ、欠けが生じ難く、耐久性に優れた積層型ガスセンサ素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
第１〜第６の発明にて製造したセラミック積層体は、ガス透過性の、つまり水蒸気を含んだガスが内部に侵入可能な程度に多孔質な第１セラミック積層体と、ガス不透過性の、つまり水蒸気を含んだガスが外部に排出され難い程度に緻密な第２セラミック積層体とを、接着層で一体化した構成を備える。
ここで焼成後に接着層となる接着層用ペーストは、第１と第２セラミック層と同じまたは類似の成分からなるセラミック粒子をバインダー等でペースト化した粘凋物からなる。
接着層は、焼成によりバインダー等は揮発して、互いに融着したセラミック粒子からなり、幾分ガス透過性である。
【００２６】
従って、上記構成を備えたセラミック積層体一般において、接着層内部に存在する気泡の内部で結露が発生し、その後気泡周辺の温度上昇に伴って気泡の内圧が上昇した場合は、気泡周辺に応力がかかって、割れ、欠けが発生するおそれがある。
本発明にかかる製造方法は、上記要件を満たしたセラミック積層体からなる各種の製品に関して、耐久性向上、歩留まり率向上、長寿命化等の効果を得ることができる。
【００２７】
ところで各種車両用エンジンの排気系にはセラミック層を適宜積層してなる積層型ガスセンサ素子が設置されている。ガスセンサ素子を用いて排気ガス中の各種ガス成分の濃度を測定したり、エンジン燃焼室の空燃比を測定することで、エンジンの燃焼制御に利用するのである。
排気ガスは高温で水蒸気を含み、エンジン駆動時（車両走行時）の積層型ガスセンサ素子は７００〜９００℃前後の高温にさらされるが、エンジンが停止すれば（車両停止時）、積層型ガスセンサ素子は−２０℃〜４０℃程度といった外気温度範囲に冷却される。
積層型ガスセンサ素子の構成は多種多様であるが、ガス透過性の第１セラミック層とガス不透過性の第２セラミック層とが接着層で接合された構成を備えるケースが一般的である。
従って、車両用エンジンの排気系に設置して使用するセラミック層を積層して構成した積層型ガスセンサ素子は、第１の発明にかかる説明で記載したようなメカニズムによる、即ち接着層内の気泡の内圧上昇による割れ、欠けの発生が起こりうる。
そのため、第１〜第６の発明に基いて、車両用エンジンにて使用する積層型ガスセンサ素子を製作すれば、割れ、欠けが発生し難く、耐久性に優れた素子となって、非常に好ましい効果を得ることができる。
【００２８】
積層型ガスセンサ素子の具体的構成としては、例えば、第１セラミック層が、被測定ガスとなる排気ガスを被測定ガス室に導入する際に拡散律速させる拡散抵抗層となり、第２セラミック層が、被測定ガス室を形成する緻密なスペーサとなる。
また、積層型ガスセンサ素子の構成は多様であり、ガス透過層とガス不透過層とを、幾分ガス透過可能な別層（接着層）を介して積層した構成を備えた場合は、本発明にかかる製造方法を適用して、割れ、欠けの防止を図ることができる。
また、第１、第３〜第６の発明にかかる製造方法を多個取りの製造方法に適用することもできる。
【００２９】
また、第５の発明において、上記遮断層の気孔率は２％以下であることが好ましい（請求項６）。
気孔率が高すぎる場合は、水蒸気を含んだガスを通過させてしまって、本発明にかかる効果が得難くなるおそれがある。また、理想的な気孔率はゼロで、ガスを全く通さない遮断層が最も好ましい。
【００３０】
また、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出する積層型ガスセンサ素子を製造するに当たり、
上記第１〜第６の発明（請求項１〜７）にかかるセラミック積層体の製造方法を用いて、上記積層型ガスセンサ素子を製造することができる（請求項８）。
この場合には、上述したごとく、割れ、欠けが生じ難く、耐久性に優れた積層型ガスセンサ素子を製造することができる。
【００３１】
次に、上記第７の発明（請求項９）において、上記気泡は、上記接着層の表面に形成された凹部と、上記第１セラミック層との間に形成されていることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、製造容易なセラミック積層体を得ることができる。
即ち、上記セラミック積層体を製造するにあたっては、例えば、第２セラミック層用グリーンシートに接着層用ペーストを塗布積層した後、該接着層用ペーストに第１セラミック層用グリーンシートを積層一体接着する。このとき、塗布後の接着装用ペーストの表面は凹凸面となりやすく、この凹凸面における凹部と第１セラミック層との間に、上記気泡が形成されることとなる。
それ故、上記のような構成にすることにより、セラミック積層体の製造が容易となる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるセラミック積層体からなる積層型ガスセンサ素子の製造方法について、図１〜図６を用いて説明する。
即ち、ガス透過性を有する第１セラミック層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層に積層してなるセラミック積層体を製造するにあたり、第１及び第２セラミック層用グリーンシートを作製し、第２セラミック層用グリーンシートの表面に接着層用ペーストを塗布積層し、該接着層用ペーストの表面に第１セラミック層用グリーンシートを積層し、その後、これらを焼成する。
この方法を図１、図２にかかる積層型ガスセンサ素子１の製造方法に利用する。
【００３３】
以下、詳細に説明する。
本例の製造方法では、セラミック積層体からなる積層型ガスセンサ素子１を作製する。
この積層型ガスセンサ素子１は、自動車エンジンの排気系に設置して用いるもので、エンジンからの排気ガス中に含まれる酸素濃度からエンジン燃焼室の空燃比を検知する。
【００３４】
図１、図２に示すごとく、本例の積層型ガスセンサ素子１は、通電によって発熱する発熱体１９０をセラミック層１９１、１９２で挟んで構成したヒータ１９、基準ガスとなる大気を導入する基準ガス室１１０を形成する基準ガス室用スペーサ１１、固体電解質層１２、排気ガスを導入する被測定ガス室１３０を形成する被測定ガス室用スペーサ１３、排気ガスの導入に際してこれを拡散律速させる拡散抵抗層１４、拡散抵抗層１４に対する排気ガスの導入方向を規制する緻密層１５とを順次積層してなる。
【００３５】
図２に示すごとく、固体電解質層１２には、基準ガス室１１０に面する基準電極１２２、被測定ガス室１３０に面する被測定ガス側電極１２１とを設けて、両電極１２１、１２２と固体電解質層１２とから酸素濃度検出にかかる検出セルが構成される。
また、図１に示すごとく、被測定ガス室用スペーサ１３は、積層型ガスセンサ素子１の長手方向を部分的に覆うように形成し、拡散抵抗層１４、緻密層１５は被測定ガス室用スペーサ１３と略同サイズである。
固体電解質層１２の一部は外界に露出し、この部分に基準電極１２１、被測定ガス側電極１２２と導通した端子１２５、１２６を設ける。電極１２１と端子１２５との間はリード部１２３により導通する。電極１２２と端子１２６との間は、図示を略したリード部により導通する。
【００３６】
被測定ガス室用スペーサ１３は余分な排気ガスが側面を透過して被測定ガス室１３０に入らないようにガス不透過な緻密なアルミナセラミック（気孔率２％以下）からなり、固体電解質層１２も同様に緻密な酸素導電性のジルコニアセラミック（気孔率２％以下）からなる。緻密層１５は緻密なアルミナセラミック（気孔率２％以下）からなる。
そして、拡散抵抗層１４は排気ガスを導入するため、気孔率の高いガス透過性のアルミナセラミック（気孔率１５％）からなる。
以上、ガス透過性を有する第１セラミック層が拡散抵抗層１４で、ガス不透過な第２セラミック層が被測定ガス室用スペーサ１３に相当する。
【００３７】
また、ヒータ１９と基準ガス室用スペーサ１１との間、基準ガス室用スペーサ１１と固体電解質層１２との間は接着層３９で、被測定ガス室用スペーサ１３と拡散抵抗層１４との間は接着層３にて接合する。
接着層３は、拡散抵抗層１４と同組成のアルミナ粒子をアクリル樹脂からなるバインダーでペースト化し、粘凋物として、焼成したものである。従って、接着層３は、気孔率が２％程度の幾分ガス透過なアルミナセラミックからなる。
【００３８】
次に、積層型ガスセンサ素子１の製造方法について説明する。
セラミック層１９１用グリーンシートの上に発熱体１９０用の電極ペーストを印刷し、その上にセラミック層１９２用ペーストを逆面パターンで印刷積層し、下面に接着層３９用ペーストを塗布してなる溝付き未焼セラミック（焼成後に基準ガス室用スペーサ１１となる）を積層した。その上に、下面に接着層３９用ペーストを塗布した固体電解質層１２用グリーンシートを積層した。
なお、固体電解質層１１用のグリーンシート上には、予め、電極用ペーストにて印刷部を設けておく。この印刷部が焼成後に電極１２１、１２２、リード部１２３、端子１２５、１２６となる。
【００３９】
続いて、図３（ａ）に示すごとく、上記固体電解質層１２用グリーンシート２２の上に、被測定ガス室用スペーサ１３用グリーンシート２３を積層する。
そして、図３（ｂ）に示すごとく、上記被測定ガス室用スペーサ１３用のグリーンシート２３の上に接着層３用ペースト３１を塗布積層する。塗布厚みは３５μｍである。図３（ｃ）に示すごとく、その上に拡散抵抗層１４用グリーンシート２４を積層し、更に緻密層１５用グリーンシート２５を接着層３８用ペースト３８１を介して積層して、未焼積層体を得た。
そして、上記未焼積層体を焼成して、本例にかかる積層型ガスセンサ素子１を得た。
【００４０】
この製法において、接着層３用ペースト３１を塗布積層した際の表面を、図３（ｄ）に記載した。接着層３用ペースト３１の表面３１１は凹凸面となっている。
この状態で拡散抵抗層１４用グリーンシート２４を積層するため、図３（ｅ）、図４に示すように、積層型ガスセンサ素子１において、拡散抵抗層１４と接着層３との境界に気泡３０が残留する。この気泡３０は拡散抵抗層１４に開口するため、拡散抵抗層１４から入ったガスは、図４の矢線Ｓ及びＴに示すように拡散抵抗層１４と接着層３との境界にて気泡３０と拡散抵抗層１４との間で自由に出入りすることができる。
【００４１】
次に、比較のために、接着層用３のペースト３１を拡散抵抗層１４用グリーンシート２４に塗布積層する従来製造方法について説明する。
図５（ａ）に示すごとく、上記固体電解質層１２用グリーンシート２２の上に、被測定ガス室用スペーサ１３用のグリーンシート２３を積層するまでは、本例にかかる製造方法と同様である。
図５（ｂ）に示すごとく、拡散抵抗層１４用グリーンシート２４と緻密層１５用グリーンシート２５とを積層し、更に下面に接着層３用ペースト３１を塗布積層した。
その上で、図５（ｃ）に示すごとく、被測定ガス室用スペーサ１３用のグリーンシート２３の上に積層した。この時、図５（ｄ）に示すごとく、接着層３用ペースト３１の表面３１１は凹凸面となっている。
【００４２】
この状態で拡散抵抗層１４用グリーンシート２４を積層するため、図５（ｅ）、図６に示すように、積層型ガスセンサ素子１において、接着層３と被測定ガス室用スペーサ１３との境界に気泡３０が残留する。図６に示すごとく、接着層３は多孔質であり、従って気泡３０と拡散抵抗層１４との間は、多孔質の接着層３に形成される迷路構造３０１によって、矢線Ｕ及びＶに示すごとく、外界から入ったガスの移動が可能である。ただし、迷路構造でガスの移動は律速されるため、スムーズなガス交換は期待できない。
これらの気泡３０は積層型ガスセンサ素子１を適当な位置で切断して、断面積を電子顕微鏡で観察することにより確認できる。
【００４３】
本例にかかる作用効果について説明する。
本例にかかる積層型ガスセンサ素子１は、ガス透過性を有する拡散抵抗層１４を接着層３を介してガス不透過性の被測定ガス室用スペーサ１３に積層した構成を有し、積層型ガスセンサ素子１の製造では、被測定ガス室用スペーサ１３用グリーンシート２３の表面に接着層用ペースト３１を塗布積層し、該接着層用ペースト３１の表面に拡散抵抗層１４用グリーンシート２４を積層した（図３参照）。
従来は、図５に示すように接着層用ペースト３１は拡散抵抗層１４用グリーンシート２４側に設けていた。
そのため、本例にかかる積層型ガスセンサ素子１では、図４に示すごとく、気泡３０が拡散抵抗層１４と接着層３との間に形成され、拡散抵抗層１４に気泡３０が開口する。
従来は、図６に示すごとく、気泡３０が接着層３と被測定ガス室用スペーサ１３との間に形成されるため、接着層３内部の迷路構造３０１を介して、気泡３０は拡散抵抗層１４との間でガス交換が行われていた。
【００４４】
本例の積層型ガスセンサ素子１は、自動車エンジンの排気系に設置されるため、拡散抵抗層１４を経由して外界から水蒸気を含んだ排気ガスが被測定ガス室１３０に侵入する。
従来製法にかかる積層型ガスセンサ素子１において、図６に示すごとく、被測定ガス室用スペーサ１３はガス不透過性であり、従って排気ガスは気泡３０に留まる。
この状態で自動車エンジンが停止すると、積層型ガスセンサ素子１の温度が低下して、排気ガスに含まれる水蒸気が結露して、気泡３０に水滴が溜まる。
その後、再び自動車エンジンが始動すると、積層型ガスセンサ素子１の温度が上昇し、水滴が水蒸気となり、体積膨張し、気泡３０の内圧が上昇する。
この圧力により、積層型ガスセンサ素子１において、被測定ガス室用スペーサ１３と接着層３との剥離が生じ、気泡３０周辺で割れ、欠けが発生する。
【００４５】
本例にかかる積層型ガスセンサ素子１では、図４に示すごとく、排気ガスが気泡３０に溜まるところまでは従来と同様であるが、気泡３０が拡散抵抗層１４に開口しているため、水滴が揮発して膨張しても、水蒸気が速やかに拡散抵抗層１４を経由して、素子の外部に放出されて、気泡３０の内圧上昇が生じ難い。
よって、本例にかかる製法によれば、気泡の内圧上昇に伴う、割れ、欠けが発生し難い積層型ガスセンサ素子を得ることができる。
【００４６】
（実施例２）
本例は、ガス透過性を有する第１セラミック層となる拡散抵抗層を接着層を介してガス不透過性の第２セラミック層となる被測定ガス室用スペーサに積層してなる構成を備えた積層型ガスセンサ素子を製造するに当たり、図７〜図１７に示すごとく、複数個の積層型ガスセンサ素子を大型の多個取り母シートから製造する方法について説明する。
【００４７】
製造方法の概略について記載する。
（１）第１多個取り母シート、第２多個取り母シートを作製する。
（２）第２多個取り母シートを配置した下型を準備する。
（３）予め接着層用ペースト３１を塗布積層した第１多個取り母シートを型面に配置した上型を準備する。
（４）上型を下型に向かって押下げる。これにより、第１及び第２多個取り母シートが積層一体接着した一体品を得る。
（５）一体品を所望の大きさに個片化すると共に焼成を行って、積層型ガスセンサ素子を得る。なお、個片化は焼成の前でも後でもよい。
【００４８】
この製法にて使用する上型で、第１多個取り母シートを配置する型面は、図８に示すごとく、中央が下型に向かって突出し、中央から左右の端部に向かって後退傾斜してなる山型面からなる。
そのため、図８に示すごとく、第１及び第２多個取り母シートの積層一体接着の際は、最初に第２多個取り母シートの中央を上記山型面の中央にて押圧し、最後に第２多個取り母シートの左右の端部を上記山型面の端部にて押圧して、シートの中央から左右の端部に向かって順次押圧を行う。
【００４９】
以下、詳細に説明する。
本例は、実施例１と同様の構成を備えた積層型ガスセンサ素子を製造するが、大きな多個取り母シートを準備して、これを積層して、図７に示すような一体品４を作製し、これを焼成、その後、カッターで破線に沿って個片化し、焼成することで、個々の積層型ガスセンサ素子を作製する。この方法は同時に多数の積層型ガスセンサ素子を製造できるため、大量生産に向いた製造方法である。
【００５０】
図７は一体品４を上から見下ろした平面図で、符号４１が第１多個取り母シートである。ただし、図７で紙面に見ているのは、緻密層用の母シートで、第１多個取り母シートは緻密層用の母シートの下にある。符号４２が第２多個取り母シートで、第２多個取り母シートの下には、固体電解質層やその他の層の母シートが積層してある。
符号４０は印刷部で、焼成後に電極やリード部、端子となる。符号４９が個片化の際の切断位置である。また、図７で図示はされてないが、第１多個取り母シート４１と第２多個取り母シート４２との間には接着層用ペースト４３がある。
【００５１】
図８、図９に押圧と積層一体接着のプロセスを、図１０、図１１、図１２に上型５０及び山型弾性体５を示す。
上型５０は、下型５１との対向面に、山型弾性体５を設けてなる。
この山型弾性体５は、図１１に示すごとく、下型５１に向いた側に、中央が突出し、左右に向かって後退した山型面５００を備え、フッ素ゴム（ショア硬さ８０）の本体部５０１とスポンジ（ショア硬さ１０）の傾斜部５０２とからなる。下型５１に向かう山型面５００に開口し、山型弾性体５を貫通する吸着孔５０３を複数有し、この吸着孔５０３は、ポンプ５０４に接続されてなる。ポンプ５０４を作動することで吸着孔５０３内部が減圧され、山型面５００に緻密層用母シート４０１と第１多個取り母シート４１とが吸着する。
そして、山型弾性体５の各部寸法は、ｔ１＝１ｍｍ、ｔ２＝２ｍｍ、ｔ３＝４６ｍｍ、ｔ＝０．３ｍｍである。
なお、参考までに、図１６に従来使用されていた上型５０を記載した。上型５０には平型弾性体５９を設けて、ここに緻密層用母シート４０１、第１多個取り母シート４１を積層したものを吸着して配置する。
【００５２】
本例にかかる積層一体接着について説明すると、図８（ａ）、図１１に示すごとく、下型５１の型面５１０の上に、第２多個取り母シート４２を含む積層体を配置する。上型５０の山型弾性体５の山型面５００に、母シート４０１、接着層用ペースト４０２、第１多個取り母シート４１、接着層用ペースト４３を吸着配置する。
図９（ａ）に示すごとく、接着層用ペースト４３と、第２多個取り母シート４２との間は離れており、また接着層用ペースト４３の表面は凹凸面である。
【００５３】
図８（ｂ）に示すごとく、上型５０を下型５１に向けて押し下げると、接着層用ペースト４３と第２多個取り母シート４２の中央付近から接触する。図９（ｂ）、図９（ｃ）に示す矢線ＡやＢの押圧力がかかるため、この部分で接着層用ペースト４３と第２多個取り母シート４２とが接触し、未だ押圧力がかかっておらず隙間があいたままの左右の端部に向かって、矢線ｍに示すごとく空気が抜けていって、両者が密着する。
最終的に、図８（ｃ）、図９（ｄ）の矢線Ａ〜Ｃに示すごとく、接着層用ペースト４３と第２多個取り母シート４２との全体に押圧力がかかって、密着する。
この時、山型弾性体５の形状を反映して、図８（ｄ）に示すように、第１多個取りシート４１側が略Ｖ字に凹むが、本例にかかる一体品４は最後に破線４９の位置で切断して個片化するため、凹んだ部分は不要材として廃棄される部分になる。
【００５４】
なお、図１２に示す以外の山型弾性体５として、山型面５００が図１３に示すような曲面状のもの、図１４に示すような山型面５００の中央が平たくなったものを用いることができる。
更に、図１５に示すように、山型弾性体５を左右方向に連結した一体型弾性体５０９を用いることができる。
【００５５】
このように、本例にかかる方法によれば、第１と第２の多個取り母シート４１、４２を積層一体接着する際に、図８に示すごとく、最初に上型５０の山型面５００の突出した中央に位置する第１多個取り母シート４１が第２多個取り母シート４２に接触する。次に中央と隣接する領域で接触し、中央から離れる程、接触開始時刻が遅くなる。
従って、仮に接着層用ペースト４３と第２多個取り母シート４２との間に気泡が巻き込まれたとしても、図９に示すごとく、先に押圧される領域から後に押圧される領域へと気泡が押し出されていく。よって、最終的に気泡が殆ど存在しない状態で、積層一体接着が終了する。
従って、本例によれば、接着層に内圧上昇が発生する気泡が殆どない積層型ガスセンサ素子を得ることができる。
【００５６】
（実施例３）
本例にかかるセラミック積層体の製造方法では、図１７（ａ）に示すごとく、第１及び第２セラミック層用グリーンシート６１、６２を作製し、第１セラミック層用グリーンシート６１に接着層用ペースト６３を厚さ６０μｍで塗布積層し、該接着層用ペースト６３に第２セラミック層用グリーンシート６２を積層一体接着し、焼成した。
この結果、図１７（ｂ）に示すごとく、接着層６３と第２セラミック層用グリーンシート６２との間に気泡が殆ど存在しない状態が得られた。
【００５７】
これと対照的に、図１８（ａ）に示すごとく、厚さ３５μｍで塗布積層した接着層用ペースト６３を備えた第１セラミック層用グリーンシート６１を第２セラミック層用グリーンシート６２に積層一体接着したところ、図１８（ｂ）に示すごとく、気泡６３０が多く形成され、この気泡が焼成後も残っていた。
【００５８】
焼成後に残る接着層内の気泡は、接着層用ペーストの表面に形成される凹凸に由来する。本例では、接着層用ペースト６３の塗布積層時の厚みを厚くすることで、接着層用ペースト６３を含む第１セラミック層用グリーンシート６１のうねりを抑制して、凹凸が形成され難く、更に、塗布積層した接着層用ペースト６３と第２セラミック層用グリーンシート６２との間に気泡を巻き込まれ難くする。
従って、接着層に内圧上昇が発生する気泡が殆どないセラミック積層体を製作することができる。
【００５９】
（実施例４）
本例は実施例２にかかる製造方法で、図１６の平型弾性体を備えた上型を用いて、積層型ガスセンサ素子を作製した場合と、図１１の山型弾性体を備えた上型を用いて、積層型ガスセンサ素子を作製した場合とについて比較した。
また、山型弾性体は、図１１にかかるｔの部分がそれぞれ０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、２ｍｍとなったものを準備する。
また、上型と下型との押圧荷重は６４０、９８０、１２８０Ｎの三水準とした。
【００６０】
その上で、各平型弾性体、山型弾性体、押圧荷重において、上型と下型との間の積層圧分布を感圧紙（圧力がかかった部分が赤く変色する）を用いて測定した。
測定結果の評価は、ＡＡ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで記載した。ＡＡは上型と下型との間での積層圧分布が非常に均一で、Ａは均一、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に不均一となっていき、Ｄは中央に荷重集中が発生し、端部が圧力不足だった。
また、各条件において製造した積層型ガスセンサ素子について、拡散抵抗層と接着層との間の気泡の有無を素子の切断面を電子顕微鏡で観察することで調べた。測定結果においてＡＡは気泡がない、Ａ、Ｂ，Ｃ、Ｄの順で気泡の量が増えていくが、Ｄは気泡が多いため、気泡の内圧上昇が原因となる割れ、欠けが発生した。
また、各条件において製造した積層型ガスセンサ素子の外観を観察した。ＡＡは外観が良好で、Ａ、Ｂ，Ｃ、Ｄの順で圧跡が増えていった。圧跡が多い場合、これは被測定ガス室が変形している場合が多く、不良品である確率も高い。
以上の結果を表１に記載した。
【００６１】
この測定の結果から、平型弾性体を上型に設けて作製した積層型ガスセンサ素子は、気泡が形成されるため、気泡の内圧上昇が原因となる割れ、欠けが発生して、耐久性に劣った素子しか得られないことが分かった。
山型弾性体を用いることで、気泡が殆どない積層型ガスセンサ素子が得られることが分かった。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
（実施例５）
本例は、実施例１〜実施例３にかかる製法を利用して作製した積層型ガスセンサ素子、また実施例１に示した従来製法を利用して作製した積層型ガスセンサ素子を準備して、各素子における「気泡総長さ」「残留白金濃度」について測定した。各製法にて接着層用ペーストを塗布積層する厚みであるが、実施例３にかかる製法を利用した際は６０μｍとする。他は３５μｍとした。
また、各製法による素子は１２本作製した。
【００６４】
気泡総長さの測定は、積層型ガスセンサ素子を、図２に記載したような断面で切断し、切断面を電子顕微鏡で観察して露出した各気泡の長さを測定し、その長さを足し合わせて総長さとした。
なお、各気泡の長さとしては、切断面にある各気泡における素子幅の方向での長さを採用する。
【００６５】
残留白金濃度の測定について説明する。
素子を塩化白金溶液に１０分浸漬し、乾燥する。これにより拡散抵抗層に塩化白金が担持される。次いで、水に１０分間浸漬し、乾燥する。これにより、拡散抵抗層に担持された塩化白金が水と共に気泡に導入される。拡散抵抗層と気泡との間が通じていなければ塩化白金は気泡に導入されないし、導入される量は拡散抵抗層と気泡との間の通じ具合に依存する。
その後、素子を切断して切断面に気泡を露出させて、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analysis）を用いて白金量を測定した。なお、単位はｋ％で記載した。
【００６６】
以上の測定結果を図１９〜図２６に記載した。
図１９、図２１、図２３、図２５に示すごとく、気泡総長さの分布は、従来製法に比較して、実施例２、３のいずれの方法にかかる素子も短くなった。
また、実施例１の製法による素子は、気泡総長さはあまり変わらなかったが、従来製法の気泡が、被測定ガス室用スペーサと接着層との間にあるのと比較して、拡散抵抗層と接着層との間に形成されていることが、電子顕微鏡の観察からわかった。
また、図２０、図２２、図２４、図２６に示すごとく、実施例１にかかる製法から得た素子は気泡が拡散抵抗層に開口しているため（実施例１の図４参照）残留白金濃度が非常に高くなっている。
実施例２や３の製法から得た素子は、従来製法から得た素子と比較して、残留白金濃度が低濃度側にシフトしている。つまり、従来製法と比較して、塩化白金が気泡に入り難くなっている。
【００６７】
続いて、実施例１〜３の製法及び実施例１に記載した従来製法から大量の素子を製造し、それぞれの素子で「吸水デバッグ」「真空デバッグ」なる試験を行ってチッピング発生数を測定した。ここにチッピング発生とは、素子に割れ、欠け等が発生することである。チッピング発生した素子は不良品である。
【００６８】
吸水デバッグは、次の要領で行った。
すなわち、素子を１０分間水に浸漬し、取り出して乾燥させた。その後、素子に通電（１４．５Ｖ印加）し、割れ、欠けがあるものを「チッピング発生」と見なし、不良品とした。何故なら、チッピング発生した素子では、所望のセンサ特性が得られないからである。
真空デバッグは、次の要領で行った。
すなわち、素子を１０分間水で浸漬するが、浸漬環境は０．１気圧と減圧雰囲気である。その後、素子を取り出して空気中で自然乾燥した。更に素子に通電し（１４．５Ｖ印加）し、チッピングの有無を調べた。
吸水デバッグの結果を図２７に、真空デバッグの結果を図２８に記載した。
従来製法は両デバッグ結果共にチッピング発生があった。
実施例１〜３にかかる製法はいずれもチッピングが発生しなかった。
【００６９】
以上の結果から、実施例２や３は、気泡が従来製法の素子より少なく、水蒸気等も入り難い。従って、内圧上昇が発生する気泡が殆どない上、内圧上昇の原因となる気泡内への水蒸気侵入量も少ない、積層型ガスセンサ素子が得られることがわかった。
実施例１は、拡散抵抗層に気泡が開口しており、気泡の量や水蒸気の侵入量にかかわらず、構造的に内圧上昇が生じ難い、積層型ガスセンサ素子が得られることがわかった。
【００７０】
（実施例６）
本例は、実施例１の図１、図２と同様の構成にかかる積層型ガスセンサ素子である。ただし、ガス透過性を有する拡散抵抗層と接着層との間に、拡散抵抗層よりも気孔率が低く、緻密層と同程度の気孔率を備えた遮断層を設けた。
遮断層の厚みは１５μｍ、気孔率は２％で、材質は拡散抵抗層と同じアルミナセラミックからなる。
【００７１】
本例にかかる素子と、実施例１に記載した従来製法から得た素子と、以下に示す測定を行った。
素子を１０分塩化白金酸の水溶液に浸漬する。浸漬環境は０．１気圧と減圧雰囲気である。その後、乾燥して拡散抵抗層に塩化白金を担持する。次いで、水に１０分間浸漬し、乾燥する。これにより、拡散抵抗層に担持された塩化白金が水と共に接着層内の気泡に導入される。その後、素子を切断して切断面に気泡を露出させて、ＥＰＭＡで白金量を測定した。単位はｋ％で記載した。
切断面は、図３１に示すごとく、素子長手方向に直行する幅方向に沿った切断線ｂ１、ｂ２、ｂ３によるもので、切断線ｂ１と素子端部からの距離ａ１は３ｍｍ、切断線ｂ２と素子端部からの距離ａ２は６ｍｍ、切断線ｂ１と素子端部からの距離ａ３は９ｍｍである。また、各切断面において、各気泡の長さを測定した。
【００７２】
その結果、遮断層を設けた本例にかかる積層型ガスセンサ素子は、３つの切断面での気泡の合計数が４個、従来製法では１２個であった。各気泡の長さと残留白金濃度の分布を図２９、図３０の線図にプロットした。
２つの図を比べると、本例にかかる素子は気泡の数が少なく、さらに遮断層で拡散抵抗層からの塩化白金の移動が抑制されるため、残留白金濃度も小さかった。従来製法にかかる素子は気泡の数が多く、各気泡での残留白金濃度も大きかった。
このように遮断層を設けることで、気泡への水蒸気侵入を防止して、凝結した水蒸気による内圧上昇を防止可能であることが分かった。
【００７３】
（実施例７）
本例は、実施例２で従来製法として示した図１６にかかる平型弾性体を設けた上型を使用して素子を製造する。ただし、上型に振動板を取り付けて、該振動板を振動させつつ上型を下型に向かって押し下げて、シートを積層一体接着し、一体品を作製する。
この製法により得た素子と、振動板を設けていない図１６にかかる平型弾性体を設けた上型から作製した素子と、それぞれの性能を評価した。
まず、実施例６の図３１と同様に３つの切断線で切断して各断面で気泡の数を数え、この結果を図３２に記載した。図１６にかかる上型で作製した場合と比べて、振動板を加速度２Ｇで駆動して振動を与えながら積層一体接着して一体品を作製することで、気泡の数を減らすことができた。ただし、加速度４Ｇによる振動は逆効果である。
【００７４】
また、各気泡の径の分布を図３３に記載した。同図に示すように、加速度２Ｇの振動を加えることで、気泡を小さくすることができた。ただし、加速度４Ｇでは逆効果である。
このように適切な振動を与えることで、気泡が少ない優れた素子が作製できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】積層型ガスセンサ素子の平面図。
【図２】図１にかかるＡ−Ａ矢視断面図
【図３】実施例１にかかる、積層型ガスセンサ素子の製造工程を示す説明図。
【図４】図３にかかる製造工程にて作製した積層型ガスセンサ素子、接着層内の気泡の状態を示す説明図。
【図５】従来方法にかかる、積層型ガスセンサ素子の製造工程を示す説明図。
【図６】図５にかかる製造工程にて作製した積層型ガスセンサ素子、接着層内の気泡の状態を示す説明図。
【図７】実施例２にかかる、第１及び第２多個取り母シート等を積層一体接着して得た一体品の平面図。
【図８】実施例２にかかる、上型と下型とを用いた各母シートの積層一体接着の様子を示す説明図。
【図９】実施例２にかかる、接着層用ペーストと第２多個取り母シートとの間の押圧状態を示す説明図。
【図１０】実施例２にかかる、上型と山型面を形成する山型弾性体とを示す説明図。
【図１１】実施例２にかかる、上型と下型とを示す説明図。
【図１２】実施例２にかかる、山型弾性体の斜視図。
【図１３】実施例２にかかる、山型面が曲面状の山型弾性体の説明図。
【図１４】実施例２にかかる、山型面の先端が平たくなった山型弾性体の説明図。
【図１５】実施例２にかかる、山型弾性体を左右に連結してなる一体型弾性体の説明図。
【図１６】従来方法にかかる、上型と平型弾性体とを示す説明図。
【図１７】実施例３にかかる、厚い接着層用ペーストを備えた第１、第２多個取り母シートの接着の様子を示す説明図。
【図１８】従来方法にかかる、厚くない接着層用ペーストを備えた第１、第２多個取り母シートの接着の様子を示す説明図。
【図１９】実施例５にかかる、実施例１の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における気泡総長さを示す線図。
【図２０】実施例５にかかる、実施例１の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における残留白金濃度を示す線図。
【図２１】実施例５にかかる、実施例２の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における気泡総長さを示す線図。
【図２２】実施例５にかかる、実施例２の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における残留白金濃度を示す線図。
【図２３】実施例５にかかる、実施例３の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における気泡総長さを示す線図。
【図２４】実施例５にかかる、実施例３の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における残留白金濃度を示す線図。
【図２５】実施例５にかかる、従来の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における気泡総長さを示す線図。
【図２６】実施例５にかかる、従来の方法にて製造した積層型ガスセンサ素子における残留白金濃度を示す線図。
【図２７】実施例５にかかる、吸水デバッグ結果を示す線図。
【図２８】実施例５にかかる、真空デバッグ結果を示す線図。
【図２９】実施例６にかかる、遮断層を設けた積層型ガスセンサ素子の気泡長さと残留白金濃度を示す線図。
【図３０】従来製法にかかる積層型ガスセンサ素子の気泡長さと残留白金濃度を示す線図。
【図３１】実施例６における、積層型ガスセンサ素子の切断面を示す説明図。
【図３２】実施例７における、各積層型ガスセンサ素子の気泡数を示す説明図。
【図３３】実施例７における、各積層型ガスセンサ素子の気泡長さの分布を示す説明図。
【符号の説明】
【００７６】
１  積層型ガスセンサ素子
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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