DE102008040391B4 - Method for producing a sensor element - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines schichtförmig aufgebauten Sensorelements (10) zur Messung einer Gaskonzentration, wobei das Sensorelement (10) eine Elektrode (32) und eine den Gaszufluss zu der Elektrode (32) begrenzende Diffusionsbarriere (41) aufweist, wobei zur Einstellung eines Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) schrittweise Material der Diffusionsbarriere (41) abgetragen wird und jeweils daran anschließend der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere (41) ermittelt wird, wobei das Sensorelement (10) eine aus der Elektrode (32), einer weiteren Elektrode (31) und einem zwischen den Elektroden (31, 32) angeordneten Festelektrolyten (21) bestehende Pumpzelle aufweist, wobei zur Ermittlung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) zwischen den Elektroden (31, 32) der Pumpzelle eine elektrische Spannung angelegt wird und der aus dem Ionentransport durch den Festelektrolyten (21) resultierende elektrische Pumpstrom gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Wertes des ermittelten Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) jeweils der Ort der Diffusionsbarriere (41) gewählt wird, an dem der Abtrag fortgesetzt und der Ort der Diffusionsbarriere (41), an dem der Abtrag fortgesetzt wird, bestimmt wird auf Basis des vorab ermittelten Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) und auf Basis eines vorgegebenen Sollwertes des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41), mit dem Ziel, dass der Diffusionswiderstand im Anschluss an den nächsten Abtrag den Sollwert des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) annimmt.Method for producing a layered sensor element (10) for measuring a gas concentration, wherein the sensor element (10) has an electrode (32) and a diffusion barrier (41) delimiting the gas flow to the electrode (32), the diffusion barrier being set to set a diffusion resistance (41) stepwise material of the diffusion barrier (41) is removed and subsequently the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) is determined, wherein the sensor element (10) one of the electrode (32), another electrode (31) and one between the In order to determine the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) between the electrodes (31, 32) of the pumping cell, an electrical voltage is applied and that from the ion transport through the solid electrolyte (21 ) resulting electric pump current is measured, characterized in that the location of the diffusion barrier (41) is selected as a function of the value of the determined diffusion resistance of the diffusion barrier (41), at which the removal continues and the location of the diffusion barrier (41) at which the removal is continued is determined on the basis of previously determined diffusion resistance of the diffusion barrier (41) and based on a predetermined desired value of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41), with the aim that the diffusion resistance after the next removal of the setpoint of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) assumes.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.The invention is based on a method for producing a sensor element according to the preamble of independent claim 1.

Ein derartiges Sensorelement ist beispielsweise aus der DE 103 45 141 A1 bekannt und weist eine Diffusionsbarriere auf, durch die ein Messgas zu einer elektrochemischen Pumpzelle gelangt.Such a sensor element is for example from the DE 103 45 141 A1 known and has a diffusion barrier through which a sample gas reaches an electrochemical pumping cell.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist ebenfalls aus der DE 103 45 141 A1 bekannt und sieht die Einstellung eines Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere durch Abtrag von Material der Diffusionsbarriere oder einer die Diffusionsbarriere abdeckenden, gasdichten Abdeckschicht vor. Der Materialabtrag wird solange fortgesetzt, bis der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere einen Sollwert erreicht. Um letzteres während des Materialabtrags festzustellen, wird das gesinterte Sensorelement auf seine Betriebstemperatur beheizt und einem Messgas mit einer definierten Sauerstoffkonzentration, zum Beispiel Umgebungsluft, ausgesetzt. An die elektrochemische Pumpzelle wird eine Spannung angelegt, die geeignet ist, den gesamten durch die Diffusionsbarriere hindurch diffundierenden Sauerstoff abzupumpen. Der resultierende Pumpstrom stellt den diffusionslimitierten Grenzstrom des Sensorelements dar. Durch die Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere beziehungsweise durch die Einstellung des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelements wird die Exemplarstreuung dieser Größen so sehr reduziert, dass sie für die Funktion des Sensorelements akzeptabel sind.A method for producing a sensor element according to the preamble of independent claim 1 is also known from DE 103 45 141 A1 known and provides for the setting of a diffusion resistance of the diffusion barrier by removal of material of the diffusion barrier or a diffusion barrier covering, gas-tight cover layer. The material removal is continued until the diffusion resistance of the diffusion barrier reaches a desired value. To determine the latter during the removal of material, the sintered sensor element is heated to its operating temperature and exposed to a sample gas having a defined oxygen concentration, for example ambient air. To the electrochemical pumping cell, a voltage is applied which is suitable for pumping off the entire oxygen which diffuses through the diffusion barrier. The resulting pump current represents the diffusion-limited limiting current of the sensor element. By adjusting the diffusion resistance of the diffusion barrier or by adjusting the diffusion-limited limiting current of the sensor element, the specimen scatter of these quantities is reduced so much that they are acceptable for the function of the sensor element.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass die Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere nicht in kurzer Zeit und mit hoher Genauigkeit erfolgt. Erfolgt der Materialabtrag so, dass der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere in kurzer Zeit beziehungsweise in großen Schritten abnimmt, wird zwar der Sollwert des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere in kurzer Zeit erreicht, er wird aber in der Regel relativ weit verfehlt. Erfolgt der Materialabtrag hingegen so, dass der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere langsam beziehungsweise in kleinen Schritten abnimmt, kann zwar der Sollwert des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere präzise erreicht werden, allerdings in der Regel erst nach unverhältnismäßig langer Zeit.A disadvantage of this method is that the adjustment of the diffusion resistance of the diffusion barrier does not take place in a short time and with high accuracy. If the removal of material takes place in such a way that the diffusion resistance of the diffusion barrier decreases in a short time or in large steps, the setpoint value of the diffusion resistance of the diffusion barrier is achieved in a short time, but it is generally missed relatively far. On the other hand, if the removal of material takes place in such a way that the diffusion resistance of the diffusion barrier decreases slowly or in small increments, then the desired value of the diffusion resistance of the diffusion barrier can be achieved precisely, but generally only after a disproportionately long time.

Sensorelemente sind ferner bekannt aus der DE 100 45 550 A1 , der DE 10 2004 063 084 A1 und der DE 198 17 012 A1 . Aus der DE 10 2004 029 735 ist ein Verfahren zur Messung optischer Oberflächen bekannt.Sensor elements are also known from the DE 100 45 550 A1 , of the DE 10 2004 063 084 A1 and the DE 198 17 012 A1 , From the DE 10 2004 029 735 For example, a method for measuring optical surfaces is known.

Vorteil der ErfindungAdvantage of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Einstellung des Diffusionswiderstandes in kurzer Zeit und mit hoher Genauigkeit erfolgt.The inventive method for producing a sensor element with the characterizing features of independent claim 1 has the advantage that the adjustment of the diffusion resistance takes place in a short time and with high accuracy.

Die Einstellung des Diffusionswiderstandes basiert auf der Messung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere während der Bearbeitung und darauf, dass aus dem Ergebnis der Messung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere der Ort der Diffusionsbarriere bestimmt wird, an dem im Anschluss an die Messung der Abtrag fortgesetzt wird.The setting of the diffusion resistance is based on the measurement of the diffusion resistance of the diffusion barrier during the processing and that the result of the measurement of the diffusion resistance of the diffusion barrier determines the location of the diffusion barrier on which the removal is continued after the measurement.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Ort des nächsten Abtrags vor dem Hintergrund der vorab gewonnen Informationen und des Sollwertes des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere auszuwählen, mit dem Ziel, dass der Diffusionswiderstand im Anschluss an den nächsten Abtrag den Sollwert des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere annimmt.According to the invention, the location of the next removal against the background of the previously obtained information and the target value of the diffusion resistance of the diffusion barrier to select, with the aim that the diffusion resistance after the next removal assumes the target value of the diffusion resistance of the diffusion barrier.

Erfindungsgemäß wird der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere während der Bearbeitung basierend auf der Messung eines durch die Elektrode fließenden Pumpstroms einer Pumpzelle ermittelt. Diese Größe ist mit geringem prozesstechnischem Aufwand zugänglich.According to the invention, the diffusion resistance of the diffusion barrier during processing is determined based on the measurement of a pumping current of a pumping cell flowing through the electrode. This size is accessible with little process engineering effort.

Stellt der Pumpstrom den diffusionslimitierten Grenzstrom des Sensorelements dar, kann die Bestimmung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere vorteilhafterweise besonders präzise und mit hoher Dynamik erfolgen.If the pumping current represents the diffusion-limited limiting current of the sensor element, the determination of the diffusion resistance of the diffusion barrier can advantageously be carried out particularly precisely and with high dynamics.

Vorteilhafterweise wird die Tiefe des an einem Ort der Diffusionsbarriere erfolgten Abtrags kontrolliert und es wird der Abtrag an diesem Ort spätestens dann beendet, wenn die Abtragstiefe an diesem Ort eine vorgegebene Maximaltiefe erreicht. Auf diese Weise wird ein stabiles Prozessergebnis sichergestellt, woraus sich überdies die Korrelation zwischen Abtragsort und Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere erhöht. Ferner wird durch die Maßnahme eine Beschädigung des Sensorelements besonders sicher vermieden. Vorteilhafterweise kann der Wert der vorgegebenen Maximaltiefe so gewählt werden, dass der Abtrag eine im oberen Teil der Diffusionsbarriere angeordnete, gasdichte Abdeckschicht durchdringt oder dass der Abtrag innerhalb eines im unteren Teil der Diffusionsbarriere angeordneten Diffusionsteils endet oder dass der Abtrag die Diffusionsbarriere vollständig durchdringt und in einer unterhalb der Diffusionsbarriere angeordneten Opferschicht endet.Advantageously, the depth of the removal carried out at a location of the diffusion barrier is controlled and the removal at this location is terminated at the latest when the removal depth at this location reaches a predetermined maximum depth. In this way, a stable process result is ensured, which in turn increases the correlation between Abtragsort and diffusion resistance of the diffusion barrier. Furthermore, damage to the sensor element is particularly reliably avoided by the measure. Advantageously, the value of the predetermined maximum depth can be selected such that the ablation penetrates a gas-tight covering layer arranged in the upper part of the diffusion barrier or the ablation ends within a diffusion part arranged in the lower part of the diffusion barrier or if the ablation completely penetrates the diffusion barrier and in one The sacrificial layer arranged below the diffusion barrier ends.

Die Anordnung der Opferschicht unterhalb der Diffusionsbarriere hat ferner den Vorteil, dass eine Beschädigung des Sensorelements besonders sicher vermieden wird.The arrangement of the sacrificial layer below the diffusion barrier also has the advantage that damage to the sensor element is avoided particularly reliably.

Wird der Abtrag durch Laserstrahlung erzeugt, so ergibt sich der Vorteil einer berührungslosen Bearbeitung mit geringer Gefügeveränderung, insbesondere, wenn ein gepulster Laserstrahl verwendet wird und wenn die Dauer der Laserpulse kleiner als 1 ns ist und die Spitzenintensität der Laserpulse größer als 100 kW ist.If the removal is produced by laser radiation, the result is the advantage of contactless processing with little structural change, in particular if a pulsed laser beam is used and if the duration of the laser pulses is less than 1 ns and the peak intensity of the laser pulses is greater than 100 kW.

Hinsichtlich der Effizienz des Herstellungsprozesses ist es zweckmäßig, die Lage der zugeführten Sensorelemente durch eine digitale Bilderkennung zu erkennen und den Abtrag in Form von Nuten durchzuführen. Ebenfalls hinsichtlich der Effizienz des Herstellungsprozesses ist es zweckmäßig, den Ort der Diffusionsbarriere, an dem ein weiterer Abtrag erfolgen soll, mit Hilfe eines Computers und auf Basis von gespeicherten empirisch gewonnenen Vergleichsdaten oder einer empirisch gewonnenen Berechnungsvorschrift zu ermitteln. Als besonders geeignetes Lösungsverfahren hat sich die Extrapolation von Regressionsfunktionen, insbesondere von Regressionsfunktionen in Form von Polynomen der ersten bis zur vierten Ordnung erwiesen.With regard to the efficiency of the production process, it is expedient to detect the position of the supplied sensor elements by a digital image recognition and to carry out the removal in the form of grooves. Also with regard to the efficiency of the production process, it is expedient to determine the location of the diffusion barrier at which a further removal is to take place with the aid of a computer and on the basis of stored empirically obtained comparison data or an empirically derived calculation rule. A particularly suitable solution method has proved to be the extrapolation of regression functions, in particular of regression functions in the form of polynomials of the first to the fourth order.

Besonders vorteilhaft ist es, den Abtrag mit einem relativ zum Sensorelement bewegten Laserstrahl in Form mehrerer Überfahrten zu erzeugen, insbesondere, wenn der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere bei jeder Überfahrt nur geringfügig herabgesetzt wird. In diesem Fall lässt sich die thermomechanische Beanspruchung des Sensorelements und damit die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Mikrorissen im Sensorelement im Vergleich zu nur einer Überfahrt und gleicher Nuttiefe deutlich reduzieren, was insofern von Bedeutung ist, dass Mikrorisse die Funktion des Sensorelements beeinträchtigen können. Wird der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere ferner nach jeder Überfahrt ermittelt, lässt sich die Nuttiefe in kleinen Schritten kontrollieren. Es wird ferner vorteilhaft möglich, Dickenschwankungen der zu durchdringenden Schichten und der Diffusionsbarriere zu erkennen und zu kompensieren. Schwankungen der Bearbeitungsparameter, insbesondere von Laserparametern, wie mittlere Leistung, Spitzenleistung, Fokusgröße und Pulsdauer, lassen sich ebenfalls erkennen und durch eine Korrektur der Anzahl der Überfahrten kompensieren. Andererseits ist die Vorsehung einer maximalen Anzahl von Überfahrten vorteilhaft möglich.It is particularly advantageous to produce the removal with a laser beam moved relative to the sensor element in the form of a plurality of crossings, in particular if the diffusion resistance of the diffusion barrier is only slightly reduced during each crossing. In this case, the thermo-mechanical stress of the sensor element and thus the probability of the occurrence of microcracks in the sensor element compared to only one crossing and the same groove depth can be significantly reduced, which is significant in that microcracks can affect the function of the sensor element. Furthermore, if the diffusion resistance of the diffusion barrier is determined after each pass, the groove depth can be checked in small steps. It is also advantageously possible to detect and compensate for variations in thickness of the layers to be penetrated and the diffusion barrier. Fluctuations in the processing parameters, in particular laser parameters, such as average power, peak power, focus size and pulse duration, can also be detected and compensated by correcting the number of crossings. On the other hand, the provision of a maximum number of crossings is advantageously possible.

Vorteilhafterweise wird die Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere beendet, wenn der ermittelte Diffusionswiderstand einen Sollwert des Diffusionswiderstandes unterschreitet.Advantageously, the setting of the diffusion resistance of the diffusion barrier is terminated when the determined diffusion resistance falls below a desired value of the diffusion resistance.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die 1 in Schnittdarstellung, die 2 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie II - II in 1 und ferner die 1a. Die 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung vor und nach dem Abtragen eines Bereichs der Diffusionsbarriere. Die 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.A first embodiment of the invention shows the 1 in section, the 2 in a sectional view along the line II - II in 1 and further the 1a , The 3 and 4 show a second embodiment of the invention before and after the removal of a portion of the diffusion barrier. The 5 and 6 show a third embodiment of the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die 1 und 2 zeigen als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Sensorelement 10 mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Festelektrolytfolie 21, 22, 23. Auf der Außenseite der ersten Festelektrolytfolie 21 ist eine ringförmige erste Elektrode 31 angeordnet, an die sich eine Zuleitung 31a zur ersten Elektrode 31 anschließt. Die erste Elektrode 31 ist mit einer porösen Schutzschicht 45 abgedeckt.The 1 and 2 show as a first embodiment of the invention, a sensor element 10 with a first, a second and a third solid electrolyte foil 21 . 22 . 23 , On the outside of the first solid electrolyte film 21 is an annular first electrode 31 arranged, to which a supply line 31a to the first electrode 31 followed. The first electrode 31 is with a porous protective layer 45 covered.

In der ersten Festelektrolytfolie 21 befindet sich innerhalb der Öffnung der ersten Elektrode 31 eine Gaszutrittsöffnung 59, durch die ein anströmendes, zu messendes Abgas an eine zwischen der ersten und der zweiten Festelektrolytfolie 21, 22 angeordnete hohlzylinderförmige Diffusionsbarriere 41 gelangen kann. Die Diffusionsbarriere 41 wird von einem ebenfalls hohlzylinderförmigen Messgasraum 42 umgeben. Die Diffusionsbarriere 41 enthält ein poröses Diffusionsteil 41a und weist auf ihrer der Gaszutrittsöffnung 59 und damit dem anströmenden, zu messenden Abgas zugewandten Seite eine gasundurchlässige Abdeckschicht 41b auf.In the first solid electrolyte foil 21 located inside the opening of the first electrode 31 a gas inlet opening 59 in which an inflowing, to be measured exhaust gas to one between the first and the second solid electrolyte foil 21 . 22 arranged hollow cylindrical diffusion barrier 41 can get. The diffusion barrier 41 is from a likewise hollow cylindrical measuring gas space 42 surround. The diffusion barrier 41 contains a porous diffusion part 41a and has the gas inlet opening on it 59 and thus a gas-impermeable cover layer to the inflowing, exhaust gas to be measured side 41b on.

Weiterhin ist zwischen der ersten und der zweiten Festelektrolytfolie 21, 22 ein Referenzgasraum 43 angeordnet, der sich ausgehend vom Messgasraum 42 in Längsrichtung des Sensorelements 10 erstreckt. Zwischen dem Messgasraum 42 und dem Referenzgasraum 43 ist ein Dichtrahmen 61 angeordnet. Der Dichtrahmen 61 umgibt den Messgasraum 42 vollständig und dichtet ihn nach außen hin ab.Furthermore, between the first and the second solid electrolyte film 21 . 22 a reference gas space 43 arranged, starting from the sample gas space 42 in the longitudinal direction of the sensor element 10 extends. Between the sample gas chamber 42 and the reference gas space 43 is a sealing frame 61 arranged. The sealing frame 61 surrounds the sample gas space 42 completely and seals it to the outside.

Im Messgasraum 42 ist auf der ersten Festelektrolytfolie 21 eine ringförmige zweite Elektrode 32 angeordnet. Der zweiten Elektrode 32 gegenüberliegend ist im Messgasraum 42 auf der zweiten Festelektrolytfolie 22 eine ringförmige dritte Elektrode 33 vorgesehen. Im Referenzgasraum 43 ist eine vierte Elektrode 34 angeordnet, die einem Referenzgas ausgesetzt ist. Der Referenzgasraum 43 kann auch durch die Poren einer porös ausgestalteten vierten Elektrode beziehungsweise deren Zuleitung oder durch eine poröse keramische Schicht gebildet werden.In the sample gas room 42 is on the first solid electrolyte foil 21 an annular second electrode 32 arranged. The second electrode 32 Opposite is in the sample gas chamber 42 on the second solid electrolyte film 22 an annular third electrode 33 intended. In the reference gas room 43 is a fourth electrode 34 arranged, which is exposed to a reference gas. The reference gas space 43 can also be formed by the pores of a porous fourth electrode or its supply line or by a porous ceramic layer.

Zwischen der zweiten und der dritten Festelektrolytfolie 22, 23 ist ein Heizer 63 vorgesehen, der von den umliegenden Festelektrolytfolien 22, 23 durch eine Heizerisolation 64 elektrisch isoliert ist. Der Heizer 63 und die Heizerisolation 64 werden seitlich von einem Heizerdichtrahmen 62 umgeben.Between the second and the third solid electrolyte film 22 . 23 is a heater 63 provided by the surrounding solid electrolyte films 22 . 23 through a heater insulation 64 is electrically isolated. The heater 63 and the heater insulation 64 be sideways from a heater sealing frame 62 surround.

Das von außen an das Sensorelement 10 anströmende, zu messende Abgas kann über die Gaszutrittsöffnung 59 und über die Diffusionsbarriere 41 in den Messgasraum 42 und damit zu der zweiten und der dritten Elektrode 32, 33 gelangen.That from the outside to the sensor element 10 inflowing, to be measured exhaust gas can via the gas inlet opening 59 and via the diffusion barrier 41 into the sample gas chamber 42 and thus to the second and the third electrode 32 . 33 reach.

Die erste und die zweite Elektrode 31, 32 sowie der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 31, 32 angeordnete Festelektrolyt 21 bilden eine elektrochemische Pumpzelle, durch die im Betrieb des Sensorelements 10 Sauerstoff in den oder aus dem Messgasraum 42 gepumpt wird. Der Sauerstoffpartialdruck im Messgasraum 42 wird bestimmt durch eine elektrochemische Nernstzelle, die durch die dritte und die vierte Elektrode 33, 34 und den zwischen der dritten und der vierten Elektrode 33, 34 liegenden Festelektrolyten 22 gebildet wird. Anhand des Signals der Nernstzelle wird durch ein außerhalb des Sensorelement angeordnetes Steuergerät die an die Pumpzelle angelegte Spannung derart geregelt, dass im Messgasraum 42 ein Sauerstoffpartialdruck von Lambda = 1 vorliegt. Im Betrieb des Sensors ist es vorgesehen, dass der Sauerstoffpartialdruck des zu messenden Abgases aus der Größe des Pumpstroms der Pumpzelle ermittelt wird.The first and second electrodes 31 . 32 as well as between the first and the second electrode 31 . 32 arranged solid electrolyte 21 form an electrochemical pumping cell through which during operation of the sensor element 10 Oxygen in or out of the sample gas chamber 42 is pumped. The oxygen partial pressure in the sample gas chamber 42 is determined by an electrochemical cell Nernst, by the third and the fourth electrode 33 . 34 and between the third and fourth electrodes 33 . 34 lying solid electrolyte 22 is formed. Based on the signal of the Nernst cell, the voltage applied to the pumping cell is regulated by a control unit arranged outside the sensor element in such a way that in the measuring gas chamber 42 an oxygen partial pressure of lambda = 1 is present. During operation of the sensor, it is provided that the oxygen partial pressure of the exhaust gas to be measured is determined from the magnitude of the pumping current of the pumping cell.

Im Rahmen der Herstellung des Sensorelements 10 wird zur Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere 41 die an der Pumpzelle anliegende Spannung so hoch gewählt, dass stets der gesamte im Messgasraum 42 vorhandene Sauerstoff abgepumpt wird. Damit wird der Pumpstrom durch die durch die Diffusionsbarriere 41 strömende Sauerstoffmenge begrenzt. Der hierbei fließende Pumpstrom bildet daher den sogenannten diffusionslimitierten Grenzstrom des Sensorelements 10. Der diffusionslimitierte Grenzstrom des Sensorelements 10 ist dem Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere 41 weitgehend invers proportional. Daher kann die Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere 41 durch eine Einstellung des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelements 10 erfolgen.As part of the production of the sensor element 10 is used to adjust the diffusion resistance of the diffusion barrier 41 the voltage applied to the pump cell selected so high that always the whole in the sample gas chamber 42 existing oxygen is pumped out. Thus, the pumping current through the through the diffusion barrier 41 limited amount of oxygen. The pumping current flowing in this case therefore forms the so-called diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 , The diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 is the diffusion resistance of the diffusion barrier 41 largely inversely proportional. Therefore, the adjustment of the diffusion resistance of the diffusion barrier 41 by an adjustment of the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 respectively.

Unter der Diffusionsrichtung in der Diffusionsbarriere wird in dieser Erfindung generell die Richtung von der Gaszutrittsöffnung 59 zum Messgasraum 42 verstanden, also die Richtung, in der während der Messung des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelements 10 Sauerstoff fließt.Under the diffusion direction in the diffusion barrier, in this invention, the direction generally becomes from the gas inlet port 59 to the sample gas chamber 42 understood, ie the direction in which during the measurement of the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 Oxygen flows.

Zur Einstellung des diffusionslimitierten Grenzstroms wird das gesinterte Sensorelement 10 durch den Heizer 63 auf eine Betriebstemperatur, beispielsweise auf 750 Grad Celsius, beheizt und einem Messgas mit einer definierten Sauerstoffkonzentration, beispielsweise Umgebungsluft, ausgesetzt. Der in den Messgasraum 42 strömende Sauerstoff wird über die Pumpzelle (von der zweiten Elektrode 32 zur ersten Elektrode 31) nach außen gepumpt und der entsprechende diffusionslimitierte Grenzstrom wird gemessen. Anschließend wird an der Abdeckschicht 41b und auch an dem Diffusionsteil 41a der Diffusionsbarriere 41 Material abgetragen und damit ein Zugang des Abgases in das Diffusionsteil 41a der Diffusionsbarriere 41 geschaffen. Messungen und Abträge werden abwechselnd fortgesetzt, bis der diffusionslimitierte Grenzstrom einen Sollwert des Grenzstroms des Sensorelements 10 überschreitet.The sintered sensor element is used to set the diffusion-limited limiting current 10 through the heater 63 to an operating temperature, for example, to 750 degrees Celsius, heated and exposed to a sample gas with a defined oxygen concentration, such as ambient air. The in the sample gas chamber 42 flowing oxygen is transmitted via the pumping cell (from the second electrode 32 to the first electrode 31 ) is pumped to the outside and the corresponding diffusion-limited limiting current is measured. Subsequently, at the cover layer 41b and also on the diffusion part 41a the diffusion barrier 41 Material removed and thus access of the exhaust gas in the diffusion part 41a the diffusion barrier 41 created. Measurements and discharges are continued alternately until the diffusion-limited limiting current reaches a nominal value of the limiting current of the sensor element 10 exceeds.

Der Materialabtrag wird in diesem Ausführbeispiel durch einen fokussierten Laserstrahl 81 vorgenommen. Die Pulsdauer des Laserstrahls 81 beträgt zwischen 50 fs und 1µs und die Spitzenleistung der Pulse beträgt zwischen als 10 kW und 500 MW. Die Fokusgröße des Laserstrahls 81 beträgt zwischen 5 µm und 100 µm. Zum Abtragen des Materials wird der Fokus des Laserstrahls mit einer Strahlablenkeinheit auf der Oberfläche des abzutragenden Materials, hier also auf der Oberfläche der Abdeckschicht 41b, verfahren, sodass ein nutenförmiger Abtrag erzielt wird. Es ist vorgesehen, die Tiefe der Nuten bedarfsweise durch weitere Überfahrten des Laserfokusses zu erhöhen.The material removal is in this embodiment by a focused laser beam 81 performed. The pulse duration of the laser beam 81 is between 50 fs and 1μs and the peak power of the pulses is between 10 kW and 500 MW. The focus size of the laser beam 81 is between 5 μm and 100 μm. For the removal of the material, the focus of the laser beam with a beam deflecting unit on the surface of the material to be removed, in this case on the surface of the cover 41b , Procedure, so that a groove-shaped removal is achieved. It is envisaged to increase the depth of the grooves as needed by further crossings of the laser focus.

Alternativ wäre es auch möglich, den Abtrag mit einem anderen Verfahren zu erzielen, zum Beispiel mit einem mechanischen Verfahren, zum Beispiel Fräsen, oder mit einem anderen Strahlverfahren, zum Beispiel mit Sandstrahl, Wasserstrahl, lonenstrahl, Elektronenstrahl, oder mit ähnlichem.Alternatively, it would also be possible to achieve the removal by another method, for example by a mechanical method, for example milling, or by another blasting method, for example by sandblast, water jet, ion beam, electron beam, or the like.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass aus einem Ergebnis einer zurückliegenden Messung oder den Ergebnissen mehrerer zurückliegender Messungen des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelements 10 der Ort der Diffusionsbarriere 41 bestimmt wird, an dem der folgende Abtragsschritt erfolgt. Dabei wird das Ziel verfolgt, dass der diffusionslimitierte Grenzstrom des Sensorelements 10 im Anschluss an den folgenden Abtragsschritt den vorgegebenen Sollwert des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelements 10 annimmt.According to the invention, it is provided that from a result of a previous measurement or the results of several previous measurements of the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 the location of the diffusion barrier 41 is determined, at which the following removal step takes place. In this case, the goal is pursued that the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 following the subsequent removal step, the predetermined desired value of the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 accepts.

Ein Ort, insbesondere ein Ort der Diffusionsbarriere 41, stellt im Rahmen dieser Erfindung eine Positionsangabe seitlich zu den Schichtebenen des Sensorelements dar. Als Abtragstiefe wird im Rahmen dieser Erfindung die Tiefe eines Abtrages, gemessen senkrecht zu den Schichtebenen des Sensorelements 10, bezeichnet.A place, especially a place of the diffusion barrier 41 , provides in the context of this invention Position information is the side of the layer planes of the sensor element. As the removal depth is in the context of this invention, the depth of a Abtrages measured perpendicular to the layer planes of the sensor element 10 , designated.

Die Einstellung des Diffusionswiderstandes kann in einem sogenannten Mehrfachnutzen erfolgen. Der Mehrfachnutzen umfasst dabei eine Vielzahl von Sensorelementen, die erst gegen Ende des Herstellungsprozesses vereinzelt werden. Es ist in diesem Fall möglich, dass während der Messungen des diffusionslimitierten Grenzstroms eines Sensorelements 10 bereits der Abtrag an einem anderen Sensorelement 10 im Mehrfachnutzen erfolgt.The adjustment of the diffusion resistance can be done in a so-called multiple use. The multiple benefits include a variety of sensor elements that are separated only towards the end of the manufacturing process. It is possible in this case that during the measurements of the diffusion-limited limiting current of a sensor element 10 already the removal of another sensor element 10 in multiple benefits.

Der Ort des folgenden Abtrags kann durch Vergleich des Ergebnisses einer oder der Ergebnisse mehrerer zurückliegender Messungen und der Orte der diesen Messungen vorangegangenen Abträge mit empirisch gewonnenen Zahlenwerten oder durch Verrechnung mit einer empirisch gewonnen Rechenvorschrift, insbesondere mit Hilfe einer elektronischen Rechenanlage, erfolgen. Die empirische Gewinnung der Zahlenwerte oder der Rechenvorschrift ist dabei für jeden Sensortyp nur einmalig erforderlich und kann routinemäßig, eventuell sogar automatisiert, erfolgen.The location of the subsequent removal can be done by comparing the result of one or the results of several previous measurements and the locations of these previous measurements Abtrag with empirically obtained numerical values or by offsetting with an empirically derived calculation rule, in particular with the help of an electronic computer. The empirical extraction of the numerical values or the calculation rule is only required once for each sensor type and can be carried out routinely, possibly even automatically.

1a zeigt exemplarisch, wie in diesem ersten Ausführungsbeispiel der Ort bestimmt wird, an dem der Abtrag fortgesetzt wird. Der Ort eines Abtrags wird in diesem Beispiel durch die radiale Koordinate r in einem Polarkoordinatensystem beschrieben, dessen Ursprung auf der Symmetrieachse der Diffusionsbarriere 41 liegt. Es werden nun in einem inneren Bereich der Diffusionsbarriere unter einem gleichen Azimutwinkel zwei Abträge gleicher Tiefe, Breite und Länge nacheinander vorgenommen. Die Abträge durchdringen jeweils die Abdeckschicht 41b und weitgehend auch das Diffusionsteil 41a der Diffusionsbarriere 41. Der erste Abtrag erfolgt an einem Ort der Diffusionsbarriere 41 mit dem Wert r = r1 . Im Anschluss an diesen Abtrag wird der Wert I1 des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelementes 10 bestimmt. Der zweite Abtrag erfolgt an einem Ort der Diffusionsbarriere 41 mit dem Wert r = r2 . Der Ort des zweiten Abtrags ist vom Ort des ersten Abtrags aus nach außen, also in Diffusionsrichtung, versetzt angeordnet, es ist also r1 < r2 . Im Anschluss an diesen zweiten Abtrag wird der Wert I2 des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelementes 10 bestimmt. 1a shows by way of example how in this first embodiment, the location is determined at which the removal is continued. The location of an ablation is described in this example by the radial coordinate r in a polar coordinate system whose origin is on the symmetry axis of the diffusion barrier 41 lies. Now, in an inner region of the diffusion barrier, under the same azimuth angle, two ablations of the same depth, width and length are made one after the other. The abutments penetrate the cover layer in each case 41b and also largely the diffusion part 41a the diffusion barrier 41 , The first removal takes place at a location of the diffusion barrier 41 with the value r = r 1 , Following this removal, the value becomes I 1 the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 certainly. The second removal takes place at a location of the diffusion barrier 41 with the value r = r 2 , The location of the second ablation is offset from the location of the first ablation to the outside, ie in the diffusion direction, so it is r 1 < r 2 , After this second ablation the value becomes I 2 the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 certainly.

Im Anschluss an die Abträge und die Messungen wird aus den gemessenen diffusionslimitierten Grenzströmen I1 und I2 und den Ortskoordinaten r1 und r2 der Ort des nachfolgenden Abtrags rs durch Extrapolation ermittelt (1a). Hierfür wird eine Regressionsfunktion 301, die den diffusionslimitierten Grenzstrom I des Sensorelementes 10 als lineare Funktion der Radialkoordinate r angibt, so ermittelt, dass diese Regressionsfunktion 301 den Argumenten r1 und r2 jeweils die Funktionswerte I1 und I2 zuordnet. Durch die Regressionsfunktion 301 lässt sich für den Sollwert des Grenzstroms ls der Wert rs der Radialkoordinate r ermitteln. Die Ableitung der Regressionsfunktion und die Extrapolation der Regressionsfunktion für den Sollwert des diffusionslimitierten Grenzstroms Is sind in der 1a grafisch durchgeführt und lassen sich selbstverständlich auch mit einer Rechenanlage durchführen.Following the Abtrag and the measurements is from the measured diffusion-limited limit currents I 1 and I 2 and the location coordinates r 1 and r 2 the location of the subsequent removal r s determined by extrapolation ( 1a) , This is a regression function 301 containing the diffusion-limited limiting current I of the sensor element 10 as a linear function of the radial coordinate r indicates that determines this regression function 301 the arguments r 1 and r 2 each the functional values I 1 and I 2 assigns. Through the regression function 301 can be the value for the setpoint of the limit current l s r s the radial coordinate r determine. The derivation of the regression function and the extrapolation of the regression function for the set point of the diffusion-limited limiting current I s are in the 1a graphically performed and can of course be carried out with a computer.

Es ist nun zu erwarten, dass im Anschluss an einen weiteren Abtrag, der bezüglich Tiefe, Breite und Länge mit den vorangegangenen Abträgen übereinstimmt, an dem durch die ermittelte Radialkoordinate rs und durch den Azimutwinkel der vorangegangenen Abtragsorte bestimmten Ort der Diffusionsbarriere 41, der Grenzstrom des Sensorelements recht genau den Sollwert Is annimmt. Dieser Ort kommt daher als Ort des nächsten Abtrags in Frage. In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch der nächste Abtragsort geringfügig, zum Beispiel 5-100 µm, nach innen, also der Richtung der Gasdiffusion in der Diffusionsbarriere 41 entgegengesetzt, versetzt, um eine irreversible Überschreitung des Sollwert des Grenzstroms des Sensorelements 10 sicher auszuschließen.It is now to be expected that, following a further removal, which coincides in terms of depth, width and length with the previous ablations, at which by the determined radial coordinate r s and location of the diffusion barrier determined by the azimuth angle of the preceding erosion sites 41 , the limit current of the sensor element quite accurately the setpoint I s accepts. This place is therefore the place of the next removal in question. In this embodiment, however, the next Abtragsort is slightly, for example, 5-100 microns, inward, so the direction of gas diffusion in the diffusion barrier 41 opposite, offset to an irreversible exceeding the setpoint of the limiting current of the sensor element 10 sure to rule out.

Anschließend erfolgt eine weitere Messung des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelements 10. Mit diesem Messwert und dem vorangehenden Messwert wird wie oben beschrieben weiterverfahren.Subsequently, a further measurement of the diffusion-limited limiting current of the sensor element takes place 10 , This measurement value and the previous measured value continue as described above.

Selbstverständlich kann das Verfahren auch mit drei, vier oder n Stützstellen durchgeführt werden, die Regressionsfunktion 301 ist dann beispielsweise ein Polynom zweiter, dritter oder (n-1)-ter Ordnung. Es ist auch möglich ein Polynom kleinerer als (n-1)-ter Ordnung zu verwenden, die Koeffizienten der Regressionsfunktion 301 sind dann allerdings nicht mehr eindeutig bestimmt und werden dann zum Beispiel mittels einer Kleinst-Fehler-Quadrat-Methode bestimmt. Statt einem Polynom können auch andere mathematische Funktionen benutzt werden. Es ist auch möglich, zur Ermittlung der Koordinaten des nächsten Abtragsortes eine Computersimulation des Sensorelements, zum Beispiel mit einer Finiten Elemente Methode, oder ein physikalisches Modell des Sensorelements zu benutzen.Of course, the method can also be carried out with three, four or n nodes, the regression function 301 is then, for example, a polynomial of the second, third or (n-1) -th order. It is also possible to use a polynomial of less than (n-1) -th order, the coefficients of the regression function 301 are then no longer uniquely determined and are then determined, for example, by means of a least-error-square-method. Instead of a polynomial, other mathematical functions can be used. It is also possible to use a computer simulation of the sensor element, for example with a finite element method, or a physical model of the sensor element to determine the coordinates of the next ablation location.

Es ist auch möglich, zunächst eine Grobeinstellung des Grenzstroms des Sensorelements vorzunehmen, die, wie oben beschrieben, mit einem Grobsollwert anstelle des Sollwertes des Grenzstroms des Sensorelements erfolgt, wobei der Grobsollwert kleiner ist, zum Beispiel 0,1 % bis 5 % kleiner, als der Sollwert des Grenzstroms des Sensorelements. Im Anschluss an die Grobeinstellung erfolgt dann eine Feineinstellung, die ebenfalls wie oben beschrieben erfolgt und die einen Feinsollwert anstelle des Sollwerts des Grenzstroms des Sensorelements 10 benutzt. Der Feinsollwert ist entweder mit dem Sollwert des Grenzstroms des Sensorelements 10 identisch oder liegt zwischen dem Grobsollwert und dem Sollwert des Grenzstroms des Sensorelements 10. Der Azimutwinkel der Orte, an denen im Rahmen der Feineinstellung Abträge vorgenommen werden, ist von dem Azimutwinkel der Orte, an denen im Rahmen der Grobeinstellung Abträge vorgenommen werden, deutlich verschieden, zum Beispiel um 0,1 bis 6,18 rad Bogenmaß. Ist der Feinsollwert nicht identisch mit dem Sollwert des Grenzstroms des Sensorelements, so ist vorgesehen, dass im Anschluss an die Feineinstellung des Grenzstroms weitere Abträge und weitere Messungen der Grenzströme vorgenommen werden und ein jeder Ort eines weiteren Abtrags gegenüber dem Ort des vorangegangenen Abtrags entgegen der Richtung der Diffusion in der Diffusionsbarriere versetzt ist, und die Orte dieser Abträge ferner einen gleichen Azimutwinkel aufweisen. Die Grenzströme erhöhen sich während dieser Abträge bei jedem Abtrag nur noch wenig und erfahrungsgemäß ist es möglich, die Grenzströme mit einer Genauigkeit einzustellen, die der messtechnischen Auflösung des diffusionslimitierten Grenzstroms des Sensorelements 10 beziehungsweise der messtechnischen Auflösung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere 41 entspricht.It is also possible first to make a coarse adjustment of the limiting current of the sensor element, which, as described above, takes place with a coarse setpoint value instead of the setpoint value of the limiting current of the sensor element, wherein the coarse setpoint value is smaller, for example 0.1% to 5% smaller than the setpoint of the limiting current of the Sensor element. Subsequent to the coarse adjustment then takes a fine adjustment, which also takes place as described above and the one fine setpoint instead of the setpoint of the limiting current of the sensor element 10 used. The fine setpoint is either with the setpoint of the limiting current of the sensor element 10 identical or lies between the coarse setpoint and the setpoint of the limiting current of the sensor element 10 , The azimuth angle of the locations where ablation is made in the course of the fine adjustment is significantly different from the azimuth angle of the places where ablation is performed within the coarse adjustment, for example, radians of 0.1 to 6.18 rad. If the fine nominal value is not identical to the nominal value of the limiting current of the sensor element, then it is provided that after the fine adjustment of the limiting current further discharges and further measurements of the boundary currents are made and any place of further removal from the location of the previous removal against the direction the diffusion in the diffusion barrier is offset, and the locations of these Abtrag also have a same azimuth angle. The limit currents increase only slightly during each removal during these abradings and experience has shown that it is possible to set the limit currents with an accuracy that corresponds to the metrological resolution of the diffusion-limited limiting current of the sensor element 10 or the metrological resolution of the diffusion resistance of the diffusion barrier 41 equivalent.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den 3 und 4 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Diffusionsbarriere 41 keine gasdichte Abdeckschicht auf. Die Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere 41 erfolgt wie im ersten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass lediglich Material des Diffusionsteils 41a und nicht Material einer Abdeckschicht abgetragen wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Laserstrahl 81 durch ein Lasergerät 80 erzeugt und das abgetragene Material wird mit einem Luftstrom 82 entfernt, der durch eine Düse 83 zugeführt wird. Die Temperatur der zugeführten Luft entspricht der Betriebstemperatur des Sensorelements von beispielsweise 750 Grad Celsius, wodurch ein Auskühlen des Sensorelements 10 vermieden wird. Der Sauerstoffgehalt der zugeführten Luft entspricht dem der Umgebungsluft von ca. 21%.A second embodiment of the invention is in the 3 and 4 shown. In this embodiment, the diffusion barrier 41 no gas-tight cover layer. The setting of the diffusion resistance of the diffusion barrier 41 takes place as in the first embodiment with the difference that only material of the diffusion part 41a and not material of a cover layer is removed. In this embodiment, the laser beam becomes 81 through a laser device 80 generated and the removed material is with a stream of air 82 removed by a nozzle 83 is supplied. The temperature of the supplied air corresponds to the operating temperature of the sensor element of, for example, 750 degrees Celsius, whereby a cooling of the sensor element 10 is avoided. The oxygen content of the supplied air corresponds to that of the ambient air of about 21%.

Wenngleich im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel Diffusionsbarriere 41, Messgasraum 42 und Gaszutrittsöffnung 59 eine zylindrische Geometrie aufweisen, lässt sich die Erfindung selbstverständlich auch auf Sensorelemente 10 übertragen, bei denen die Diffusion in den Messgasraum 42 linear erfolgt. Eine solche Anordnung zeigt das in den 5 und 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Sensorelement 10 weist einen länglichen Kanal mit weitgehend konstanter Breite und Höhe auf, in dem die Diffusionsbarriere 41 und der Messgasraum 42 mit den Elektroden 32, 33 angeordnet ist. In der ersten Festelektrolytfolie 21 ist eine beispielsweise spaltförmige Gaszutrittsöffnung 59 vorgesehen. Das anströmende, zu messende Abgas kann durch die Gaszutrittsöffnung 59 und durch die Diffusionsbarriere 41 in den Messgasraum 42 zu der Pumpzelle 21, 32, 31 gelangen. Die Diffusionsrichtung des Messgases ist dabei im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Sensorelements 10, in 5 von links nach rechts. In diesem Ausführungsbeispiel ist unterhalb der Diffusionsbarriere 41, das heißt auf der der Gaszutrittsöffnung 59 und damit dem anströmenden Abgas abgewandten Seite der Diffusionsbarriere 41 und oberhalb der zweiten Schichtebene 22 des Sensorelements 10, eine zusätzliche Opferschicht 49 angeordnet. Diese Opferschicht 49 enthält Aluminiumoxid und Zirkonoxid, wobei der Zirkonoxidanteil in Richtung zur zweiten Schichtebene 22 des Sensorelements 10 hin zunimmt, zum Beispiel auf 15% bis 98%. Die zweiten Schichtebene 22 des Sensorelements 10 enthält ebenfalls Zirkonoxid. Die Diffusionsbarriere 41 weist ein Diffusionsteil 41a und eine Abdeckschicht 41b auf, die durch die Gaszutrittsöffnung 59 hindurch, zum Beispiel mit einem Laserstrahl 81, bearbeitet werden kann. Durch Abtragen von Material der Abdeckschicht 41b und auch des Diffusionsteils 41b wird der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere 41 eingestellt. Es kommt wiederum die oben beschriebene Tiefenkontrolle zum Einsatz, wobei die aus ihr gewonnene Information dazu benutzt wird, den Abtrag an einem Ort des Sensorelements spätestens dann zu beenden, wenn die Diffusionsbarriere vollständig durchdrungen ist und bereits ein Abtrag der Opferschicht 49 erfolgt, sodass die Abnahme des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere bei weiterem Abtrag am gleichen Ort der Diffusionsbarriere sehr klein wird oder ausbleibt.Although in the first and second embodiments diffusion barrier 41 , Sample gas chamber 42 and gas inlet opening 59 have a cylindrical geometry, the invention is of course also on sensor elements 10 transmit, in which the diffusion into the sample gas space 42 is linear. Such an arrangement shows that in the 5 and 6 illustrated third embodiment of the invention. The sensor element 10 has an elongated channel of substantially constant width and height, in which the diffusion barrier 41 and the sample gas space 42 with the electrodes 32 . 33 is arranged. In the first solid electrolyte foil 21 is an example gap-shaped gas inlet opening 59 intended. The inflowing exhaust gas to be measured can pass through the gas inlet opening 59 and through the diffusion barrier 41 into the sample gas chamber 42 to the pumping cell 21 . 32 . 31 reach. The diffusion direction of the measuring gas is substantially parallel to the longitudinal axis of the sensor element 10 , in 5 left to right. In this embodiment, below is the diffusion barrier 41 that is on the gas inlet opening 59 and thus the side of the diffusion barrier facing away from the inflowing exhaust gas 41 and above the second layer plane 22 of the sensor element 10 , an additional sacrificial layer 49 arranged. This sacrificial layer 49 contains alumina and zirconia, with the zirconia portion toward the second layer plane 22 of the sensor element 10 increases, for example to 15% to 98%. The second layer plane 22 of the sensor element 10 also contains zirconium oxide. The diffusion barrier 41 has a diffusion part 41a and a cover layer 41b on that through the gas inlet opening 59 through, for example with a laser beam 81 , can be edited. By removing material of the cover layer 41b and also the diffusion part 41b the diffusion resistance becomes the diffusion barrier 41 set. Again, the depth control described above is used, the information obtained from it being used to terminate the removal at a location of the sensor element at the latest when the diffusion barrier is completely penetrated and already a removal of the sacrificial layer 49 takes place, so that the decrease in the diffusion resistance of the diffusion barrier with further removal at the same location of the diffusion barrier is very small or absent.

Es wird wiederum aus den Ergebnissen einer vorangegangen Messung oder mehrerer vorangegangener Messungen des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere 41 der Ort eines gegebenenfalls erforderlichen weiteren Abtrags ermittelt. Dies erfolgt wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei an die Stelle der Radialkoordinate die kartesische Koordinate x und anstelle des Azimutwinkels die kartesische Koordinate y tritt, wobei die x-Koordinatenachse in Diffusionsrichtung zeigt und die y-Koordinatenachse in einer zu x senkrechten Richtung und parallel zu den Schichten des Schichtsystems 21,22, 23 zeigt.It becomes again from the results of a previous measurement or several preceding measurements of the diffusion resistance of the diffusion barrier 41 the location of a possibly required further removal determined. This is done as described in the first embodiment, wherein the Cartesian coordinate x instead of the azimuth angle y occurs in place of the radial coordinate, wherein the x-coordinate axis in the diffusion direction and the y-coordinate axis in a direction perpendicular to x and parallel to the layers of the layer system 21,22, 23 shows.

6 zeigt im unteren Teil die in Aufsicht auf das Sensorelement durch die Gaszutrittsöffnung 59 sichtbare Abdeckschicht 41b der Diffusionsbarriere 41. Es wurden Abträge an insgesamt 8 Orten in Form von länglichen, parallel zueinander liegenden Nuten 90 - 97 vorgenommen. Die Nuten 90 - 93 sind der Grobeinstellung zugehörig und die Nuten 94 -97 sind der Feineinstellung zugehörig. Im oberen Teil der 6 sind die gemessenen Grenzströme ersichtlich. Man erkennt, dass sich die diffusionslimitierten Grenzströme des Sensorelements 10 während der Grobeinstellung in großen Schritten ändern und den Grobsollwert 98 annehmen und dass sich die diffusionslimitierten Grenzströme des Sensorelements 10 während der Feineinstellung in kleinen Schritten ändern und schließlich den Feinsollwert 99 annehmen, der gleichzeitig den Sollwert des Grenzstroms des Sensorelements 10 darstellt. Alternativ hätten auch in diesem Ausführungsbeispiel weitere Abtragsschritte wie im ersten Ausführungsbeispiel erfolgen können. 6 shows in the lower part in the plan view of the sensor element through the gas inlet opening 59 visible covering layer 41b the diffusion barrier 41 , There were cuts at a total of 8 places in the form of elongated, parallel grooves 90 - 97 performed. The grooves 90 - 93 belong to the coarse adjustment and the grooves 94 - 97 belong to the fine adjustment. In the upper part of the 6 the measured limit currents can be seen. It can be seen that the diffusion-limited limiting currents of the sensor element 10 during coarse adjustment change in big steps and the coarse setpoint 98 assume and that the diffusion-limited limit currents of the sensor element 10 during the fine adjustment change in small steps and finally the fine setpoint 99 assume the same time the setpoint of the limiting current of the sensor element 10 represents. Alternatively, further removal steps as in the first exemplary embodiment could also have taken place in this exemplary embodiment.

Die Erfindung ist nicht darauf eingeschränkt, dass der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere 41 über die Messung eines elektrischen Pumpstroms ermittelt wird. Es wäre auch denkbar, diese Größe auf andere Weise zu erschließen, zum Beispiel durch Messung eines Druckabfalls an der Diffusionsbarriere bei Durchströmung.The invention is not limited to that of the diffusion resistance of the diffusion barrier 41 is determined by measuring an electric pump current. It would also be conceivable to develop this size in another way, for example by measuring a pressure drop across the diffusion barrier when it flows through.

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung eines schichtförmig aufgebauten Sensorelements (10) zur Messung einer Gaskonzentration, wobei das Sensorelement (10) eine Elektrode (32) und eine den Gaszufluss zu der Elektrode (32) begrenzende Diffusionsbarriere (41) aufweist, wobei zur Einstellung eines Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) schrittweise Material der Diffusionsbarriere (41) abgetragen wird und jeweils daran anschließend der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere (41) ermittelt wird, wobei das Sensorelement (10) eine aus der Elektrode (32), einer weiteren Elektrode (31) und einem zwischen den Elektroden (31, 32) angeordneten Festelektrolyten (21) bestehende Pumpzelle aufweist, wobei zur Ermittlung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) zwischen den Elektroden (31, 32) der Pumpzelle eine elektrische Spannung angelegt wird und der aus dem Ionentransport durch den Festelektrolyten (21) resultierende elektrische Pumpstrom gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Wertes des ermittelten Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) jeweils der Ort der Diffusionsbarriere (41) gewählt wird, an dem der Abtrag fortgesetzt und der Ort der Diffusionsbarriere (41), an dem der Abtrag fortgesetzt wird, bestimmt wird auf Basis des vorab ermittelten Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) und auf Basis eines vorgegebenen Sollwertes des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41), mit dem Ziel, dass der Diffusionswiderstand im Anschluss an den nächsten Abtrag den Sollwert des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) annimmt.Method for producing a layered sensor element (10) for measuring a gas concentration, wherein the sensor element (10) has an electrode (32) and a diffusion barrier (41) delimiting the gas flow to the electrode (32), the diffusion barrier being set to set a diffusion resistance (41) stepwise material of the diffusion barrier (41) is removed and subsequently the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) is determined, wherein the sensor element (10) one of the electrode (32), another electrode (31) and one between the In order to determine the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) between the electrodes (31, 32) of the pumping cell, an electrical voltage is applied and that from the ion transport through the solid electrolyte (21 ) resulting electric pump current is measured, characterized in that the location of the diffusion barrier (41) is selected as a function of the value of the determined diffusion resistance of the diffusion barrier (41), at which the removal continues and the location of the diffusion barrier (41) at which the removal is continued is determined on the basis of previously determined diffusion resistance of the diffusion barrier (41) and based on a predetermined desired value of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41), with the aim that the diffusion resistance after the next removal of the setpoint of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) assumes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass n Messungen des Diffusionswiderstandes D der Diffusionsbarriere (41) durchgeführt werden, denen jeweils ein Abtrag an einem Ort mit der Ortskoordinate x unmittelbar vorausgeht, wobei der Ort eines jeden nachfolgenden Abtrags relativ zu einem Ort eines jeden vorangegangenen Abtrags in Richtung der Diffusion in der Diffusionsbarriere (41) versetzt liegt, und wobei aus den n Paaren je eines gemessenen Diffusionswiderstandes D der Diffusionsbarriere (41) und der Koordinate x des Orts des der Messung unmittelbar vorangegangenen Abtrags der Ort der Diffusionsbarriere (41), an dem der Abtrag fortgesetzt wird, durch Extrapolation ermittelt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that n measurements of the diffusion resistance D of the diffusion barrier (41) are carried out, each preceded by an ablation at a location with the location coordinate x, the location of each subsequent ablation relative to a location of each preceding ablation in the direction of Diffusion in the diffusion barrier (41) is offset, and wherein from the n pairs of each of a measured diffusion resistance D of the diffusion barrier (41) and the coordinate x of the location of the measurement immediately preceding erosion, the location of the diffusion barrier (41) at which the removal is determined by extrapolation. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus den n Paaren eine Regressionsfunktion (301) ermittelt wird, die ein Polynom (n-1)-ter Ordnung der Form 1/D = xn * cn + ...+ x*c1 + c0 ist, wobei die Regressionsfunktion (301) so ermittelt wird, dass sie jeder Koordinate x eines der n Abtragsorte den Kehrwert des zugehörigen Diffusionswiderstandes D der Diffusionsbarriere (41) zuordnet und dass der Ort der Diffusionsbarriere (41), an dem der Abtrag fortgesetzt wird, durch Extrapolation der Regressionsfunktion (301) für den Sollwert des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) ermittelt wird, wobei n eine positive ganze Zahl, insbesondere 2, 3, oder 4, ist.Method according to Claim 2 , characterized in that a regression function (301) is determined from the n pairs which has a polynomial (n-1) -th order of the form 1 / D = x n * c n + ... + x * c 1 + c 0 , wherein the regression function (301) is determined such that it assigns the reciprocal value of the associated diffusion resistance D of the diffusion barrier (41) to each coordinate x of one of the n ablation locations and that the location of the diffusion barrier (41) at which the ablation is continued , is determined by extrapolation of the regression function (301) for the setpoint value of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41), where n is a positive integer, in particular 2, 3, or 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansrüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement zur Ermittlung des Diffusionswiderstands der Diffusionsbarriere (41) beheizt wird und die zwischen den Elektroden (31, 32) angelegte Spannung so gewählt ist, dass der elektrische Pumpstrom einen diffusionslimitierten Grenzstrom des Sensorelements (10) darstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element for determining the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) is heated and the voltage applied between the electrodes (31, 32) is chosen such that the electrical pump current forms a diffusion-limited limiting current of the sensor element (41). 10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) die Abtragstiefe auf Basis des ermittelten Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) kontrolliert wird und dass der Abtrag an einem Ort der Diffusionsbarriere (41) höchstens solange fortgesetzt wird, bis die ermittelte Tiefe des Materialabtrags eine vorgegebene Maximaltiefe erreicht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the adjustment of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) the excavation depth based on the determined diffusion resistance of the diffusion barrier (41) is controlled and that the removal at a location of the diffusion barrier (41) at most as long continued until the determined depth of material removal reaches a predetermined maximum depth. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) beendet wird, wenn das Ergebnis einer Messung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) einen Sollwert des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) überschreitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) is terminated when the result of a measurement of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) exceeds a nominal value of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrag durch einen Laserstrahl (81) erzeugt wird, insbesondere durch einen gepulsten Laserstrahl (81) mit einer Pulsdauer von weniger als 1 ns und einer Spitzenintensität von mehr als 100 kW.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the removal by a laser beam (81) is generated, in particular by a pulsed laser beam (81) with a Pulse duration of less than 1 ns and a peak intensity of more than 100 kW. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrag in Form von Nuten erfolgt, die insbesondere dadurch erzeugt werden, dass ein Laserstrahl (81) in einer zu den Schichten (21, 22, 23) des Sensorelements parallelen Richtung bewegt wird, insbesondere in mehreren Überfahrten.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the removal takes place in the form of grooves, which are generated in particular by moving a laser beam (81) in a direction parallel to the layers (21, 22, 23) of the sensor element, especially in several crossings. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) aus einer Grobeinstellung und einer Feineinstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) besteht, wobei die Feineinstellung beginnt, nachdem die Grobeinstellung abgeschlossen ist, wobei sowohl die Grobeinstellung für sich alleine als auch die Feineinstellung für sich alleine eine Ausführungsform der Erfindung, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, darstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) consists of a coarse adjustment and a fine adjustment of the diffusion resistance of the diffusion barrier (41), wherein the fine adjustment begins after the coarse adjustment is completed, both the coarse adjustment in itself as well as the fine adjustment on its own an embodiment of the invention, in particular according to at least one of Claims 1 to 10 , represents. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere (41) durch die Grobeinstellung auf einen Grobsollwert eingestellt wird und dass der Diffusionswiderstand der Diffusionsbarriere (41) durch die Feineinstellung auf einen Feinsollwert eingestellt wird, wobei sich Grobsollwert und Feinsollwert um bis zu 5% voneinander unterscheiden.Method according to Claim 9 , characterized in that the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) is adjusted by the coarse adjustment to a coarse setpoint and that the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) is adjusted by the fine adjustment to a fine setpoint, wherein coarse setpoint and fine setpoint differ by up to 5% , Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Orte der Abträge der Grobeinstellung in einem Bereich der Diffusionsbarriere (41) liegen, der von einem Bereich der Diffusionsbarriere (41), in dem die Abträge der Feineinstellung liegen, räumlich getrennt ist, wobei die Bereiche in einer zu der Diffusionsrichtung in der Diffusionsbarriere (41) senkrechten Richtung nebeneinander oder um eine Achse zylindrischer Symmetrie der Diffusionsbarriere (41) gedreht liegen.Method according to Claim 9 or 10 , characterized in that the locations of the coarse offsets lie in a region of the diffusion barrier (41) which is spatially separated from a region of the diffusion barrier (41) in which the fine adjustment leads are located, the regions being in one to the Diffusion direction in the diffusion barrier (41) vertical direction next to each other or about an axis of cylindrical symmetry of the diffusion barrier (41) are rotated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Einstellung des Diffusionswiderstandes der Diffusionsbarriere (41) weitere Abträge vorgenommen werden und die Orte dieser weiteren Abträge so angeordnet sind, dass der Ort eines jeden nachfolgenden Abtrags relativ zu einem Ort eines jeden vorangegangenen Abtrags entgegen der Richtung der Diffusion in der Diffusionsbarriere (41) versetzt liegt.Method according to one of the preceding claims, in particular according to one of Claims 10 or 11 characterized in that after the diffusion resistance of the diffusion barrier (41) has been adjusted, further discharges are made and the locations of such further ablation are arranged such that the location of each subsequent ablation relative to a location of each preceding ablation is opposite to the direction of diffusion the diffusion barrier (41) is offset.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19817012A1 (en) 1997-05-28 1998-12-03 Bosch Gmbh Robert Sensing element especially for lambda sensor
DE10045550A1 (en) 1999-09-17 2001-08-09 Denso Corp Output signal setting procedure for gas sensors
DE10345141A1 (en) 2003-09-29 2005-04-21 Bosch Gmbh Robert sensor element
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Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19817012A1 (en) 1997-05-28 1998-12-03 Bosch Gmbh Robert Sensing element especially for lambda sensor
DE10045550A1 (en) 1999-09-17 2001-08-09 Denso Corp Output signal setting procedure for gas sensors
DE10345141A1 (en) 2003-09-29 2005-04-21 Bosch Gmbh Robert sensor element
DE102004029735A1 (en) 2004-06-21 2006-01-12 Trioptics Gmbh Optical surfaces measuring method for multi lens assembly, involves calculating adjusting error for optical surface with basic significance of illustrating properties of preliminary lenses that occurs by radiating light and reflected light
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