реклама на сайте
подробности

 
 
> Нужен совет спеца: как справиться с очень подлой утечкой?, Электрохимия. Полтергейст. Погадаем вместе? Мозговой штурм
TheMad
сообщение Jul 8 2015, 17:11
Сообщение #1


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 660
Регистрация: 12-07-06
Пользователь №: 18 770



Благодарю за то что заглянули в эту тему.
Сразу прошу простить и указать если буду допускать детские ошибки: всю голову уже сломал.
==================

Дано: есть схема в которой используется резистор на 1 гигаом, размера 0805, тип его HR0805F-1G0JI, даташит лежит здесь http://www.farnell.com/datasheets/1851671.pdf . Резисторы куплены на фарнелле примерно год назад.
По даташиту погрешность сопротивления 5%, это вполне подтверждается на практике.
Ранее было использовано около 1000 точно таких же резисторов, купленных там же, без проблем (пока?). Монтировались они контрактным производителем "А" 2-3 года назад, марку паяльной пасты сейчас установить проблематично, известно что она была не требующая отмывки.
Резистор используется в делителе напряжения, напряжение на нём не превышает 85 вольт никогда (по даташиту максимальное рабочее напряжение 100 вольт).
Изменение сопротивления этого резистора больше чем на ~20% приводит к неработоспособности схемы.
В феврале этого года была собрана партия плат у контрактного производителя "Б". Используемая паста - KOKI-SS48_M1000 ( http://www.ko-ki.ru/?page=102 ), платы сделаны на материале FR4, двухсторонние, с обычной зелёной маской по меди, толщина материала 1 мм.
Во время первичного запуска плат привезённых от контрактного производителя не было отмечено какого-либо аномального отклонения сопротивления данного резистора на плате от номинального значения.
После запуска плата покрывалась лаком "plastik-71" ( http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=233588672 ) в два слоя, включая торцы платы, и сушилась на воздухе, после чего не отмечалось какого-либо заметного (единицы процентов и более) отклонения сопротивления гигаомного резистора от начального значения. Ранее опыта применения этого лака не было, литературные данные о 10 в 14-й степени ом на квадрат площади и влагостойкости были довольно убедительны.
Наступило лето, а с ним и повышенная абсолютная влажность воздуха. Посыпались отказы, связанные с уменьшением сопротивления гигаомного резистора. На плате есть ещё около 20 деталей которые постоянно находятся под таким же (75-85 В) напряжением и один конденсатор 0805 находящийся под напряжением около 400 вольт, конденсатор этот - 4.7 пФ*500В, http://www.farnell.com/datasheets/1876948.pdf , куплен в фарнелле. Из этих деталей заметная (~50 ГОм и менее) утечка не наблюдалась больше нигде.
Посыпавшиеся отказы все были обусловлены снижением сопротивления гигаомного резистора до 500-700 МОм. При прогреве паяльником сопротивление резистора восстанавливается практически мгновенно, видно что из тонкой щели между резистором и платой выделяются крошечные пузырики газа.
Для того чтобы понять причину утечки было поставлено несколько экспериментов. Была сделана простейшая камера с влажностью воздуха 100% в которую было помещено два порстоянно работающих устройства. Устройства проработали около недели непрерывно и отказали с интервалом в несколько часов. Причина отказа - снижение сопротивления гигаомного резистора.
Так как нагревание приводит к устранению отказа решено было резистор аккуратно выломать с одной платы мощным пинцетом, вместе с ним были выломаны детали соединённые с ним чтобы не мешали измерению сопротивления утечки между проводниками на плате. Измерение сопротивления гигаомного резистора дало 630 МОм, между его контактными площадками сопротивление было больше 50 ГОм. Измерение проводилось при напряжении 60 В. Между контактными площадками резистора невооружённым глазом были заметны остатки флюса.
Снятый резистор был исследован следующим образом:
- Верняя поверхность протёрта ватной палочкой смоченной в ацетоне (ацетон ЧДА, в качестве уверен). После сушки сопротивление выросло до 660 МОм.
- Нижняя поверхность протёрта аналогичным образом, после сушки сопротивление 760 МОм.
- Резистор брошен отмокать в ацетон на полчаса, после сушки сопротивление 940 МОм.
Для опыта бвло взято 4 резистора той же марки, к ним были припаяны короткие проволочные выводы для удобства измерения сопротивления. Один из них был контрольным, остальные были подвергнуты следующим воздействиям:
- первый: Погружение в воду на сутки с последующей сушкой - нет значительных изменений сопротивления ( в пределах единиц процентов, оно же погрешность установки применяемой для измерения)
- второй: Погружение в ацетон на сутки с последующей сушкой - аналогично
- третий: Покрытие тем же лаком, сушка, после чего погружение в воду на сутки с последующей сушкой - аналогично: нет изменения сопротивления.
Контрольный резистор тоже не изменил своего сопротивления и был в пределах погрешности эксперимента.

Сформировалось ощущение что под влиянием проникающей через лак влаги воздуха остатки флюса под резистором начинают проводить ток и решение очевидно, но нет. Читайте дальше.

Было взято пять работающих плат. С использованием ацетона лак "plastik 71" был смыт с них. Гигаомный резистор отпаян, промыт тщательно в ацетоне, остатки флюса из-под резистора смыты ацетоном. На контактные площадки гигаомного резистора было нанесено много припоя, резистор установлен на место так чтобы между ним и платой был просвет 0.3-0.5 мм. Плата прогрета до ~200 градусов горячим воздухом и после остывания сразу залита компаундом "пентэласт 712" ( http://skleeno.ru/kompaundy/kompaund-pentelast-712 ). Следует отметить что этот компаунд нами был неоднократно (около 50 устройств) использован для заливки устройств содержащих резистор 1 ГОм 1% ( http://www.farnell.com/datasheets/1640465.pdf ) где его точность очень важна и изменение его сопротивления на 0.5-1% после заливки было бы замечено, но всё всегда было хорошо.
При первичном включении изменений сопротивления гигаомного резистора (измерение проводилось косвенно по поведению готового устройства чтобы не протыкать компаунд щупами) не выявлено. Один залитый образец (пусть будет образец номер 1) устройства отправился работать на ночь в камеру с влажностью 100%. Наутро отказа устройства не было но сопротивление гигаомного резистора уменьшилось до 780 МОм. Это недалеко до отказа, практически на грани.
Устройство (образец номер 1) было вытащено из камеры и перемещено в комнату (23-25 градусов, влажность 50-60%). Сопротивление гигаомного резистора за несколько часов немного поднялось (800-820 МОм), но затем начало опускаться и опутилось примерно за сутки до 720 МОм что вызвало отказ устройства. Устройство было выключено на ночь. Ночь прошла и - о чудо! - включенное устройство имеет в своём составе резистор сопротивлением 960 МОм. Через полчаса работы сопротивление падает до 910 МОм, ещё через полчаса - до 870 МОм, ещё через 2 часа - до 810 МОм.

Задача: понять кто виноват и что делать.
Могу проводить практически любые разумные эксперименты с устройствами и резисторами. Самые смелые идеи приветствуются.
Спасибо за участие!

















--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
4 страниц V  < 1 2 3 4 >  
Start new topic
Ответов (30 - 44)
Tanya
сообщение Jul 10 2015, 13:33
Сообщение #31


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(TheMad @ Jul 8 2015, 20:11) *
и - о чудо! - включенное устройство имеет в своём составе резистор сопротивлением 960 МОм. Через полчаса работы сопротивление падает до 910 МОм, ещё через полчаса - до 870 МОм, ещё через 2 часа - до 810 МОм.

Самые смелые идеи приветствуются.
Спасибо за участие!

Не покрывать лаком и не выключать. Чистый резистор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Jul 10 2015, 16:19
Сообщение #32


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Цитата(TheMad @ Jul 9 2015, 08:10) *
резистор практически избавился от утечки после получасового купания в ацетоне

Сами же себе и ответили, кто виноват в утечке. К чему эта тема вообще.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
TheMad
сообщение Jul 11 2015, 07:08
Сообщение #33


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 660
Регистрация: 12-07-06
Пользователь №: 18 770



Цитата(Plain @ Jul 10 2015, 19:19) *
Сами же себе и ответили, кто виноват в утечке. К чему эта тема вообще.


Во-первых восстанавливавет сопротивление не полностью.
Тема же для того чтобы лучше понять механизм возникновения утечки и избежать её появления в дальнейшем в подобных случаях. Послушать про чужой опыт, поделиться своим.


Цитата(Tanya @ Jul 10 2015, 16:33) *
Не покрывать лаком и не выключать. Чистый резистор.


Я видимо неправильно выразился. В выключенном устройстве, когда злополучный резистор не находится под напряжением, утечка постепенно может "рассасываться" (а может и не делать этого) с характерными временами в несколько часов. "Рассосавшаяся" утечка усиливается после включения устройства в течение нескольких часов. Как будто электрическое поле притягивает или порождает какое-то вещество с повышенной проводимостью и происходит это медленно и не в каждом случае.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jul 11 2015, 08:26
Сообщение #34


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(TheMad @ Jul 11 2015, 10:08) *
Я видимо неправильно выразился. В выключенном устройстве, когда злополучный резистор не находится под напряжением, утечка постепенно может "рассасываться" (а может и не делать этого) с характерными временами в несколько часов. "Рассосавшаяся" утечка усиливается после включения устройства в течение нескольких часов. Как будто электрическое поле притягивает или порождает какое-то вещество с повышенной проводимостью и происходит это медленно и не в каждом случае.

Я внимательно читаю. Чаще всего.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Jul 11 2015, 09:00
Сообщение #35


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Цитата(TheMad @ Jul 11 2015, 10:08) *
Во-первых восстанавливавет сопротивление не полностью. Тема же для того чтобы лучше понять механизм возникновения

Вы физически повредили компонент механизмом игнорирования требуемых его классом возможных способов применения.

А брак ПП, именуемый недомытостью, легко проверяется размачиванием в дистиллированной воде и электротестом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tuvalu
сообщение Jul 12 2015, 12:44
Сообщение #36


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 122
Регистрация: 10-06-12
Из: Киев
Пользователь №: 72 254



Может, не совсем по теме, но близко к этому.
В конденсаторных микрофонах цепь "затвор (сетка)-1ГОм-капсюль" монтируется или на штыре, который крепится через фторопластовый изолятор, или навесом в воздухе. Встречал на оргстекле. Конечно, бывает и на печатной плате, но в этом случае раньше или позже в микрофоне поселяются "сущности" - шорохи, шуршания, кипение и т.п. Они то появляются, то пропадают на некоторое время, потом снова оживают. С переменным успехом лечится спиртом. Это хорошо знают все конструкторы миков и даже диайщики, хочешь хай кволити - монтируй высокоомные цепи на фторопласте.

Сообщение отредактировал Tuvalu - Jul 12 2015, 21:19
Go to the top of the page
 
+Quote Post
__Sergey_
сообщение Jul 12 2015, 19:51
Сообщение #37


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 96
Регистрация: 8-04-09
Пользователь №: 47 377



Какая нужда была вообще так делать (применять гигаомные резисторы 0805)? Решение крайне рискованное!
Сам текстолит обладает гигроскопичностью и проводимостью, что даст сопротивление того порядка и ниже. Поначалу у вас работало только потому что очень везло.
Если никак нельзя отказаться от гигаомных резисторов, то посоветую применять не текстолит, а полиамид, и сделать под резисторами прорезь.
Да, и с защитным лаком игры будут...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Jul 12 2015, 21:41
Сообщение #38


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451



Цитата(__Sergey_ @ Jul 12 2015, 13:51) *
Да, и с защитным лаком игры будут...
Что с лаком, что без лака, все равно... Так что, если хочется гигомы и устойчивой работы при единичном производстве - только фторопласт и навесные (не SMD) компоненты, не лежащие на плате или/и с прорезями под компонентами, что с фторопластом усложнит конструктив. Ну а для одной штуки поиграться, можете делать что взбредет. Даже объявить, что все отлично.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gte
сообщение Jul 13 2015, 05:28
Сообщение #39


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 318
Регистрация: 13-02-05
Из: Липецкая область
Пользователь №: 2 613



Цитата(__Sergey_ @ Jul 12 2015, 23:51) *
Если никак нельзя отказаться от гигаомных резисторов, то посоветую применять не текстолит, а полиамид, и сделать под резисторами прорезь.

У полиамидов влагопоглащение выше чем у стеклотекстолита.
А платы из полиамида имеют более высокое сопротивление во влажной атмосфере, чем платы из стеклотекстолита?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
__Sergey_
сообщение Jul 13 2015, 15:39
Сообщение #40


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 96
Регистрация: 8-04-09
Пользователь №: 47 377



Цитата(gte @ Jul 13 2015, 08:28) *
У полиамидов влагопоглащение выше чем у стеклотекстолита.
А платы из полиамида имеют более высокое сопротивление во влажной атмосфере, чем платы из стеклотекстолита?

Изначально, полиамид сплошной диэлектрик, а текстолит - пористый, ввиду наличия не до конца пропитанного стекловолокна.
Посему, полиамид будет менее подвержен влиянию влаги.
Еще лучше фторопласт, но ламинат с ним сейчас дорог дефицитен.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Jul 13 2015, 22:46
Сообщение #41


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451



Цитата(__Sergey_ @ Jul 13 2015, 09:39) *
Изначально, полиамид сплошной диэлектрик, а текстолит - пористый, ввиду наличия не до конца пропитанного стекловолокна. Посему, полиамид будет менее подвержен влиянию влаги. Еще лучше фторопласт, но ламинат с ним сейчас дорог дефицитен.
Ну почему сразу ламинат? Проще разнесенные куски фторопласта с механически установленными лепестками под выводные компоненты с механическим креплением этого всего к несущей, на которой может быть (если надо) установлена дополнительная печатная плата для сопровождающей схемы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Егоров
сообщение Jul 14 2015, 00:09
Сообщение #42


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 868
Регистрация: 15-03-13
Пользователь №: 76 048



Стартер три дня отсутствует. Возможно, выяснил для себя все полезное и утратил интерес.
Мнения же участников в большинстве повторяются и непротиворечивы. Это вроде бы описанные в разных местах, известные общие приемы конструирования высокоомных схем.
Не пора тему закрыть?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
TheMad
сообщение Jul 14 2015, 05:04
Сообщение #43


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 660
Регистрация: 12-07-06
Пользователь №: 18 770



Ох уж эти модераторы, всё бы им закрыть побыстрее... sm.gif
Нет, я никуда не исчез. Тему мониторю. Экспериментирую. Эксперименты по устойчивости к влаге атмосферного воздуха - дело как правило долгое, отказ плат покрытых лаком у меня как правило происходил через одну неделю выдержки при влажности 100%. Результаты расскажу по итогу.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Jul 14 2015, 14:45
Сообщение #44


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451



Цитата(TheMad @ Jul 13 2015, 23:04) *
Ох уж эти модераторы, всё бы им закрыть побыстрее... sm.gif Нет, я никуда не исчез. Тему мониторю. Экспериментирую. Эксперименты по устойчивости к влаге атмосферного воздуха - дело как правило долгое, отказ плат покрытых лаком у меня как правило происходил через одну неделю выдержки при влажности 100%. Результаты расскажу по итогу.
Если вам достаточна одна неделя, то простое решение - стакан влагопоглощающего порошка в коробку со схемой. В реальной жизни отказ из-за влаги может быть и через год.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gte
сообщение Jul 14 2015, 15:19
Сообщение #45


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 318
Регистрация: 13-02-05
Из: Липецкая область
Пользователь №: 2 613



Цитата(__Sergey_ @ Jul 13 2015, 19:39) *
Изначально, полиамид сплошной диэлектрик, а текстолит - пористый, ввиду наличия не до конца пропитанного стекловолокна.
Посему, полиамид будет менее подвержен влиянию влаги.

Технические характеристики говорят об обратном.
Влагопоглощение FR4, % 0,2-0,35, а у полиамидов по справочникам заметно хуже. Даже с сильными потугами хуже. Если есть лучшие данные, будет интересно посмотреть.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V  < 1 2 3 4 >
Reply to this topicStart new topic
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 23rd August 2025 - 22:16
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.0152 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016