由多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成，分別形成在貫通孔170h中的沿著長度方向DL延伸的邊，向元件10的外側(cè)露出(參照圖3)。該多孔質(zhì)部172是以預(yù)定的限速條件將被測定氣體從元件10的外部導入到測定室SP內(nèi)的擴散限速層。
[0055]另外，在第1復(fù)合層111的另一側(cè)DT2，覆蓋第1導體層150而層壓有保護層160。該保護層160由覆蓋第1電極層151和第1電解質(zhì)部121的多孔質(zhì)部162、包圍該多孔質(zhì)部162并與第1周圍部112重疊而對其進行保護的保護部161構(gòu)成(參照圖3)。
[0056]如圖3所示，在保護部161中，在朝向另一側(cè)DT2的第1主面160a(上述的第1元件主面10a)上且長度方向后端側(cè)DL2，配置有上述的三個傳感器焊盤部16、17、18。傳感器焊盤部16通過形成在貫通孔161m、112m、171m、132m內(nèi)的通孔導體BC與第4延伸層197的后端側(cè)DL2的后端部197e導通，該貫通孔161m、112m、171m、132m貫通保護層160、第1復(fù)合層111、絕緣層170以及第2復(fù)合層131。傳感器焊盤部17通過形成在貫通保護層160的貫通孔161η內(nèi)的通孔導體BC，與第1延伸層152的后端側(cè)DL2的后端部152e導通(參照圖3)。而且，傳感器焊盤部18通過形成在貫通保護層160、第1復(fù)合層111以及絕緣層170的貫通孔161p、112p、171p內(nèi)的通孔導體BC，與第2延伸層157的后端部157e和第3延伸層192的后端部192e導通(參照圖3)。
[0057]加熱器層180具有比第1復(fù)合層111更位于一側(cè)DT1且由氧化鋁構(gòu)成的兩個板狀的絕緣層182、183和埋設(shè)在它們之間的主要由Pt構(gòu)成的加熱器181 (參照圖3、圖4)。加熱器181分別連接在蛇行狀的發(fā)熱部181d和該發(fā)熱部181d的兩端，由以直線狀延伸的第1引線部181b和第2引線部181c構(gòu)成。第1引線部181b的后端部181e通過形成在貫通絕緣層183的貫通孔183m內(nèi)的通孔導體BC與加熱器焊盤部14導通，第2引線部181c的后端部181f通過形成在貫通孔183η內(nèi)的通孔導體BC與加熱器焊盤部15導通(參照圖3)。通過使該加熱器181通電，對第1復(fù)合層111的第1電解質(zhì)部121和第2復(fù)合層131的第2電解質(zhì)部141進行加熱并使其活性化，從而使其作為氣體傳感器元件10發(fā)揮功能。
[0058]另外，在本實施方式的氣體傳感器元件10中，預(yù)先向第4電極層196供給氧氣而形成基準氧氣室。在此基礎(chǔ)上，以在夾著第2電解質(zhì)部141的第3電極層191與第4電極層196之間產(chǎn)生的電位差成為預(yù)定的值(測定室SP內(nèi)的氧氣濃度恒定)的方式，調(diào)整在夾著第1電解質(zhì)部121的第1電極層151與第2電極層156之間流過的電流的方向和大小，使得在第1電解質(zhì)部121中從測定室SP將氧氣吸出到多孔質(zhì)部162或者相反從多孔質(zhì)部162將氧氣吸入到測定室SP。另外，在第1電極層151與第2電極層156之間流過的電流的大小、和通過多孔質(zhì)部172流入到測定室SP內(nèi)的被測定氣體中的氧氣濃度成比例，因此能夠從該電流的大小檢測被測定氣體中的氧氣濃度。
[0059]其中，在本實施方式的氣體傳感器元件10中，第1復(fù)合層111具有以下的特征。即，在第1電解質(zhì)部121的電解質(zhì)外周面125和第1周圍部112的貫通孔內(nèi)周面115中的彼此相對的相對面115k、125k，構(gòu)成越向厚度方向一側(cè)DT1(圖4中，下方)靠近越位于第1電解質(zhì)部121的外側(cè)的斜面(參照圖4)。另外，如該圖4所示，在本實施方式的第1電解質(zhì)部121中，位于厚度方向DT的一側(cè)DT1的電解質(zhì)主面124與電解質(zhì)外周面125的相對面(斜面)125k構(gòu)成的角度Θ為70°。
[0060]而且如上所述，第1周圍部112的貫通孔內(nèi)周面115的相對面115k與第1電解質(zhì)部121的電解質(zhì)外周面125的相對面125k彼此相對，而且，在整周且整面上無間隙地密接(參照圖3)。
[0061]該第1電解質(zhì)部121是對具有構(gòu)成與上述的電解質(zhì)外周面125同樣的斜面的片體外周面225(后述)的電解質(zhì)片體221 (后述)進行燒結(jié)而成。另一面，第1周圍部112是對被電解質(zhì)片體221的片體外周面225濕式接觸的狀態(tài)的絕緣漿料層212 (后述)進行燒結(jié)而成。
[0062]如以上所述，本實施方式的氣體傳感器元件10具有電解質(zhì)外周面125和貫通孔內(nèi)周面115的相對面125k、115k構(gòu)成越向厚度方向一側(cè)DT1靠近越位于第1電解質(zhì)部121的外側(cè)的斜面的形態(tài)。因此，能夠使第1電解質(zhì)部121的相對面125k與第1周圍部112的相對面115k在厚度方向DT上接觸的長度更長。而且，貫通孔內(nèi)周面115和電解質(zhì)外周面125的相對面115k、125k彼此在整周且整面上密接。因此，能夠抑制在第1電解質(zhì)部121與第1周圍部112之間產(chǎn)生在第1電解質(zhì)部121的兩主面123、124之間連通的間隙，能夠成為防止了由通過這樣的間隙的氣體的流通引起的精度降低的氣體傳感器元件10。因此，能夠成為可靠性高的氣體傳感器元件10。
[0063]另外，第1電解質(zhì)部121是對電解質(zhì)片體221進行燒結(jié)而成，第1周圍部112是對絕緣漿料層212進行燒結(jié)而成。而且，在燒結(jié)前，絕緣漿料層212與電解質(zhì)片體221的片體外周面225接觸。因此，由于在維持片體外周面225的斜面的形狀的狀態(tài)下進行燒結(jié)，因此能夠使第1電解質(zhì)部121的電解質(zhì)外周面125的相對面125k可靠地成為構(gòu)成上述的斜面的形狀。在此基礎(chǔ)上，在構(gòu)成電解質(zhì)外周面125的片體外周面225上密接形成絕緣漿料層212。因此，能夠成為使電解質(zhì)外周面125和第1周圍部112的貫通孔內(nèi)周面115的相對面125k、115k在整周且整面上可靠地密接的氣體傳感器元件10。
[0064]另外，本實施方式的氣體傳感器1具有上述的氣體傳感器元件10，因此能夠成為抑制了在第1電解質(zhì)部121與第1周圍部112之間產(chǎn)生間隙的可靠性高的氣體傳感器1。
[0065]而且，在該氣體傳感器元件10中，在具有越向厚度方向DT的一側(cè)DT1靠近越位于外側(cè)的相對面125k(斜面)的第1電解質(zhì)部121的一側(cè)DT1 (在圖3中下方)，配置有加熱器181。S卩，對于越是一側(cè)DT1截面積越變大的第1電解質(zhì)部121，能夠通過加熱器181從其一側(cè)DT1進行加熱。因此，容易加熱第1電解質(zhì)部121，與相對面的傾斜相反的情況相比，能夠使其更快升溫且活性化。
[0066]接著，參照圖5?圖8對本實施方式的氣體傳感器1中的氣體傳感器元件10的制造方法進行說明。另外，在本實施方式中，對于表示下述的電解質(zhì)片體221等的厚度方向中使用了片厚度方向DZ。
[0067]首先，進行如下的切出工序:從由固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的電解質(zhì)片(坯片)221B切出電解質(zhì)片體221，該電解質(zhì)片體221具有構(gòu)成與上述的電解質(zhì)外周面125同樣的形態(tài)的斜面的片體外周面225。
[0068]在該切出工序中，使用CW激光器(具體地講，YAG激光器)的激光束LB，從電解質(zhì)片221B切出電解質(zhì)片體221。具體地講，將上述激光束LB垂直地照射到主面221X。并且，使該激光束LB與電解質(zhì)片221B的擴散方向(例如，圖5的(a)中的第1方向DX和第2方向DY)平行地移動并連續(xù)地進行照射。
[0069]在本實施方式中，由于使激光束LB具有以圓錐狀收斂的形狀，因此如圖5的(b)所示，所切出的電解質(zhì)片體221的剖切面(片體外周面225)成為角度Θ s = 70°的斜面。另外，在使用該電解質(zhì)片體221形成未燒結(jié)第1復(fù)合層211時，使電解質(zhì)片體221與圖5的(b)反轉(zhuǎn)(上下相反)而使用。在圖5的(b)中，將該電解質(zhì)片體221中的、朝向另一側(cè)(上方)的主面作為電解質(zhì)片主面223，將朝向一側(cè)(下方)且比電解質(zhì)片主面223寬的面積的主面作為電解質(zhì)片主面224。
[0070]接著，準備未燒結(jié)保護層260。該未燒結(jié)保護層260具有在燒結(jié)后成為多孔質(zhì)部162的未燒結(jié)多孔質(zhì)部262以及包圍該未燒結(jié)多孔質(zhì)部262且在燒結(jié)后成為保護部161的未燒結(jié)保護部261。另外，在未燒結(jié)保護部261的后端側(cè)DL2(在圖6中右方)設(shè)置有上述的貫通孔 161m、161η、161p。
[0071]在該未燒結(jié)保護層260的一個主面上形成有未燒結(jié)第1導體層250 (參照圖6)。具體地講，以未燒結(jié)第1電極層251位于未燒結(jié)多孔質(zhì)部262上的方式，通過公知的絲網(wǎng)印刷法形成未燒結(jié)第1導體層250(參照圖6)。接著，在將包含固體電解質(zhì)陶瓷的電解質(zhì)漿料層CP，以覆蓋未燒結(jié)第1導體層250的未燒結(jié)第1電極層251和未燒結(jié)保護層260的未燒結(jié)多孔質(zhì)部262的方式進行了涂布的基礎(chǔ)上，進一步重疊電解質(zhì)片體221。另外，電解質(zhì)漿料層CP包含與電解質(zhì)片體221相同的固體電解質(zhì)陶瓷，用于使未燒結(jié)第1電極層251和未燒結(jié)多孔質(zhì)部262與電解質(zhì)片體221粘結(jié)。在將電解質(zhì)片體221重疊在未燒結(jié)多孔質(zhì)部262等上時，將電解質(zhì)片體221的電解質(zhì)片主面223朝向電解質(zhì)漿料層CP (朝向下方)而配置(參照圖6)。
[0072]接著，如圖7所示，進行在電解質(zhì)片體221的周圍配置絕緣漿料層212而形成未燒結(jié)第1復(fù)合層211的復(fù)合層形成工序。
[0073]具體地講，使包含絕緣性陶瓷的絕緣漿料覆蓋未燒結(jié)保護層260和未燒結(jié)第1導體層250，并且以與電解質(zhì)片體221的片體外周面225濕式接觸的方式進行涂布并干燥，從而形成絕緣漿料層212(參照圖7)。另外，在進行涂布時，具有流動性的絕緣漿料與構(gòu)成上述的斜面的片體外