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!

Я бы не ставил никогда чип-резистор 1 ГОм, а заменил бы его несколькими последовательными. В химиях не разбираюсь. Просто, из общих соображений. Или один выводной поставил бы.

Резисторы данного типа выпускаются до 50 ГОм и я думаю что это не просто так. Сопротивление утечки на плате в месте установки данного резистора превышает 100 ГОм. Поставить выводной или несколько smd не так просто с точки зрения занимаемого места.

Интересный дефект.

Во время высыхания plastik71 напряжения в схеме не было. После вымывания его тоже были чудеса, прочитайте изначальное сообщение ещё раз.

1 ГОм-сопротивление конечно внушительное. Если требуется, то нужно искать техническое решение.
Я бы попробовал применить резистор большего типоразмера, приподнял над платой, как было упомянуто ранее, и сделал бы прорезь в плате под резистором (как в высоковольтных цепях). Флюс наносил бы только на контактные площадки резистора (а не на всю площадь платы, которую займет резистор). На счет защиты от влаги-это следующий этап экспериментов, если предыдущий пройдет положительно.

Осталось только предполагать электролитическое разложение материала платы.. Вообще, в подобных случаях мы обычно делаем вырез под высокоомными резисторами или высоковольтными конденсаторами - разрез можно делать практически от и до кп, а шириной в 2-3 раза больше резистора, и более. Увы, для готовых плат это не решение - но, наверное, можно придумать какой-то навесной конструктив.

Конечно не просто так, но:
Voltage coefficient of resistance (10V - 25V) %/V, 0805, = 0,4-1

Вдумайтесь. Допустим уход сопротивления на 1% при изменение напряжения на 1 вольт.
ТКС 2000 ррм/градус, уходы от старения, пайки, нагрева и т.д.
Вам просто везло.

На счет постоянства сопротивления. В своей практике сталкивался с такой ситуацией. Мост из 4-х резисторов по 10 кОм (всего-то!). На одной диагонали моста 12 В, с другой-напряжение снимается на ОУ с коэфф усиления 100. При компановке платы были применены для моста 3 SMD резистора 1206 и один старый добрый МЛТ-0,125 (так было удобно по печати). Так вот в одном экземпляре, в холодном устройстве это привело к неработоспособности схемы (точнее все работало, но в другом режиме). После нескольких минут самопрогрева все устанавливалось в требуемый режим. В других устройствах картина была таже, только уход параметров был менее значительным и это не приводило к нарушению работы устройства. Дефект удалось устранить установкой 4-х одинаковых резисторов.
Резисторы оказались менее постоянными, чем я думал.

gte
Я думаю что это ошибка в даташите.
Аргументы: 1) при измерениях сопротивления этих резисторов (только что измерил 8 экземпляров) при напряжении 10 и 100 вольт разница не более 1% что очень далеко от заявленных типовых 0.4% на вольт,
2) Резистор с коэффициентом 1% на вольт с рабочим напряжением 100 вольт полностью теряет смысл. А с бОльшим рабочим напряжением (в ассортименте выпускаемых есть и такие) и подавно.

Возможно, чем измеряете?
Для больших напряжений больше размеры и коэффициент напряжения меньше. Сделайте запрос производителю.
У Ohmite 250 ppm/V, но у них и ТКС 250 ppm. Load Life 70°C/1000h и другие параметры в несколько раз лучше.
Еще и резистивный материал не указан. Про Ruthenium oxide, обычно, не забывают упомянуть :-)
Правда, наши, российские, и из Ruthenium oxide дерьмо умудряются делать уже десятки лет.

Вы наивны прямо как девочки-институтки.
В голову не приходило, что плата виновата - из капилляров следы технологических жидкостей выходят?
Еще наверное этот участок платы сделали с переходами, а не только по поверхности.

У FR4 нормировано сопротивление не менее 10^8 Ом/см до применения всяческой химии. После оно только падает. Примененный вами резистор может соответствовать ТУ только при пайке на плату с керамической (или аналогичной) подложкой с многократной отмывкой от флюса. Если предполагается работа в условиях повышенной влажности, то этот участок должен быть залит компаундом (никаких тонкопленочных Plastik'ов). Однако, гораздо проще использовать резисторы со штыревыми выводами, и сделать навесным монтаж средней точки делителя и входа усилителя (это из практического опыта).

Лабораторный блок питания и тестер Tektronix TX1 - для сопротивлений до ~10 ГОм,
выше 10 ГОм - лабораторный блок питания, резистор 1 ГОм 1% 1206 ( http://www.farnell.com/datasheets/1640465.pdf ) и повторитель на операционнике LMC660 с тестером на выходе.
Эта схема позволяет прекрасно видеть сотни гигаом с достаточной для наших целей точностью что подтверждается измерением имеющегося резистора КВМ 100 ГОм +-5%.




Если честно - нет, не приходило. Эта схема работает более чем в 1000 экземплярах на других платах, в том числе и более плотно разведённых.
Нет, в том участке переходных отверстий нет.
Если бы из платы под действием тока выходила какая-либо химия то после отрывания гигаомного резистора между контактными площадками на плате была бы утечка, а её зафиксировать не удалось. Зато утечка была вырвана с платы вместе с гигаомным резистором, и резистор практически избавился от утечки после получасового купания в ацетоне.

Голосую за то, что платы производителя Б хуже плат производителя А. Но, также предполагаю, что с платами производителя А Вам просто повезло, надо видимо применять уже предложенные меры.

У меня был случай (правда давно), после нанесения лака в высокоомном делителе начали возникать проблемы. Но дело оказалось не только в лаке, но и в том, что производитель что-то немного поменял в своей микросхеме и параметр им не гарантируемый, изменился. А я на него ориентировался.

Вот об этом и нужно подумать. Ваш лак от влаги не защищает. Совершенно.
Наоборот, под ним создаются идеальные условия для возникновения утечки.
Под него проходит вода и начинается диффузия химреактивов из платы под компонент.
Ну или как вариант - активаторы флюса выгорели не до конца и происходит их гидролиз.
В общем - это ошибка ваших разработчиков и конструкторов, разрабатывать платы так нельзя.

Мы нарвались на подобное с тем же лаком. После покрытия платы лаком, спустя какое-то время поплыли утечки.

Но лак тут оказался не при чем. Причиной, похоже, были остаточная влажность деталей и платы перед покрытием лаком и плохо отмытый флюс.

Сделали три вещи.
1. Приподняли все критические элементы над платой для улучшения вымывания остатков флюса.
2. Сделали тщательную промывку платы (+ультразвук) и ее сушку при 80* (с вентиляцией) в течении суток до покрытия лаком.
3. Долгая и тщательная сушка при 80* после покрытия лаком.

Проблема исчезла.

Но у вас, похоже, что-то и с самими резисторами не то, попробуйте другого производителя.

А, вообще, использовать 1 ГОм в 0805... Если нужна точность гигом должен быть в стекле, с разнесенными ногами и защитной петлей земли, причем на всех слоях.

Давным-давно (примерно в 98...99 г.) был очень похожий по симптомам случай. Монтажник запаял мне процессор на плату используя в качестве флюса ортофосфорную кислоту ("смотри, какая красивая - аккуратная и блестящая пайка получается!"). Через час работы плата отказала с диагнозом "КЗ по питанию". Отпаиванием всех остальных компонентов выяснил, что КЗ в процессоре. Процессор сняли. КЗ на плате исчезло, но и на снятом процессоре между ног питания его найти не удалось. Тот же процессор запяли назад. Проверили - КЗ нет. Подали питание - плата заработала и через минут 5-10 снова отказала и снова с КЗ по питнию. Снова выпаяли процессор и история повторилась - КЗ пропало. Промыли плату, промыли процессор, запаяли - через несколько минут после подачи питания КЗ появилось снова. Потом поняли, что КЗ исчезает после прогрева ног процессора паяльником. Чем мы только ни пытались отмывать остатки этого "флюса" - ничего не помогало. Без напряжения плата могла лежать сколько угодно долго, проводимость возникала через несколько минут под напряжением. Причем напряжение невысокое - 3.3 В, а сопротивление падало до единиц (если не долей) омов, сейчас уже не помню точно. Дорогущий процессор (PMS430E337A - в керамике с окном) пришлось выкинуть вместе с платой, а бутылку с кислотой монтажник при свидетелях вылил в унитаз..

Немного другой случай был по причине нарушения технологии изготовителем плат - на платах через некоторое время (от нескольких десятков секунд до нескольких месяцев) работы под напряжением (не более 3.3 В) в случайных местах появлялись замыкания между дорожками, но они не исчезали от нагрева (а может мы грели не в том месте). Вернули изготовителю одну плату с дефектом, он признал свою вину, что-то у себя подправил и больше такого не повторялось.

Думаю, причин несколько:
- сам резистор недостаточно хорош/прецизионен, мал запас по напряжению;
- повреждение герметизации резистора при установке или пайке(термоудар);
- применение активного флюса в составе паяльной пасты или дополнительно;
- неудачные лаки/компаунды, акриловые(plastik-71) и силиконовые(пентэласт 712) вполне себе газо- и паро- проницаемы;
Рекомендации:
- установить другой резистор, например такой;
- не использовать активные флюсы или очень тщательно отмывать платы;
- для герметизации/заливки применить полиуретановый компаунд, e.g.
Успехов!

В вашем случае какое сопротивление утечки приводило к проблемам?
Нет, нам точность высокая не нужна, +-10-15% более чем достаточно.
Но приложение довольно cost-sensitive.




А откуда сведения про проницаемость пентэласта и акрилового лака? Я купился на обещания производителя - 10 в 14-й степени ом на сантиметр.
С другим резистором могут быть проблемы из-за его стоимости, пока я вижу что он примерно в 10 раз дороже. Я применяю гигаомные однопроцентные резисторы HVC 1206 там где нужна точность, радости нет предела, но здесь не то применение где допустимо потратить на резистор $5-6.
Можно попросить совета по месту приобретения 226 resin? Москва.

Спасибо!

Вот, например, неплохие.
1206, 1G, 5%, 100_ppm

Любой лак на основе растворителей (а не полимеризующийся) проницаем для воды и газов.
При испарении растворителя в пленке образуются микроканалы.

пентэласт 712 это двухкомпонентный компаунд.

Между делом закинул кусок полимеризовавшегося неделю назад пентэласта-712 в стакан с водой. Завтра утром попробую измерить сопротивление между приложенными к нему и воткнутыми в него электродами. Расскажу.

Да, двухкомпонентный.
Но он заливочный, с плохой текучестью и не предназначен для покрытия плат тонким слоем.
Без адгезионного подслоя он насосет воды по границе соединения, я так думаю.

Что-то а с текучестью у "пентэласта" проблем нет - проникает во все щели.
Нам не обязательно тонкий слой. Можно и толстый, 2-4 мм даже.

Ну да, конечно.
При лаке УР-231 и его производных - какие могут быть "протечки".

Да никаких, при 6 слоях с соблюдением технологии нанесения .

Сравнение паропроницаемости силиконовой резины и полиуретанов, например, вот:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Видно разницу на порядок и более, подробнее можно почитать тут.

226 resin попробуйте спросить здесь.

Вот чисто интуитивно, по опыту, никогда бы не
- проектировал схемы с гигаомными резисторами без крайней-крайней нужды. 10 МОм уже настораживают по проблемам с утечками.
- применял FR4 на гигомы - очень смело. Плату нужно на основе фторопласта, наверное, или еще чего-то.
- применял SMD , тем более такой мелкий и одиночный. Такие резисторы лучше объемные и несколько последовательно.
-полагался на чисто рекламные заявления о "безотмывочности" флюса. Спирт, спирт, спирт! Ну и бензина 50%.
- покрывал лаком не очень понятных параметров и без предварительной просушки платы непосредственно перед покрытием

Не покрывать лаком и не выключать. Чистый резистор.

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.




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.

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.

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.

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...

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.

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.

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.

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?

Ох уж эти модераторы, всё бы им закрыть побыстрее...
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.

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.

Присылали мне года три остековский журнал, пока офис не преехал. То ли в нем, то ли здесь на форуме в разделе пайки, не помню, прочитал что безотмывочные флюсы (припои) под лаком после набора влаги со временем могут разлагаться на проводящие соединения и давать утечку. А влагу проходит через любой лак и задерживается внутри надолго. Имел опыт испытаний с трехсуточной теплой влагой - тяжело защититься.

Конечно же нет. Хотелось бы чтобы устройство работало годами, в идеале - хотя бы лет 10. Все остальные компоненты на это вполне рассчитаны.

Рекомендации уже озвучены. 1 гигаом или из нескольких смд резисторов или один выводной.

Экспериментировать с неотмытой и (возможно) некачественно изготовленной платой будете долго и безрезультатно.
За это время можно было новую партию плат сделать.

Была у меня проблема, связанная с утечкой из-за влажного воздуха (стеклотекстолит).
Промазал высушенное критичное место раствором парафина в Н-гексане. Хотя и на основе растворителя, но оба компонента - принципиально гидрофобные. Проблема была устранена.
Но это было штучное устройство, а как для серийной платы, и сможет ли производитель покрывать резистор чем-то таким нестандартным - большой вопрос.

И присоединяюсь к требованию приподнять резистор и отмывать флюс под ультразвуком. Для таких сопротивлений - это не шутка, про "безотмывочность" даже речи не может быть.