Подогрев печатной платы в условиях низкой температуры

Мне нужно разработать схему микроконтроллера, которая будет работать при низких температурах (до -60С). Я хочу нагреть плату печатной платы FR4, пока она не достигнет коммерческого температурного диапазона выше -40C. Я нашел несколько гибких нагревателей для нагрева печатной платы. Какие еще варианты у меня есть? Можно ли использовать слой печатной платы в качестве нагревателя? Я не смог найти никакой информации об использовании слоя в качестве утеплителя.

Я бы предпочел использовать следы на или в печатной плате в качестве прямого нагревателя, как вы предлагаете. Очевидно, вы начнете с того, что максимально изолируете плату, чтобы минимизировать энергию, необходимую для поддержания температуры. Обратите особое внимание на внешние электрические соединения, которые также могут быть хорошими проводниками тепла. Дополнительные длины проводов, закопанных в изоляции, помогут совсем немного.

Я бы поместил эти следы в основном по краю платы, обычно не допуская их попадания на другие компоненты, выделяющие тепло, чтобы свести к минимуму температурные перепады по всей плате. Я бы разработал источник тока с обратной связью по температуре для управления трассировкой, с настройкой «максимума», которая гарантированно не сгорит.

Обогреватели flexi, которые вы обнаружили, по сути, делают то же самое, но они, вероятно, считают данные приложений несколько проприетарными. Вы должны будете проработать детали самостоятельно; такие вещи, как ширина и толщина следов, уровни тока и повышение температуры, основанные на базовом удельном сопротивлении меди, которое составляет 1,68 × 10 ^-8 Ом-м при 20 ° C.

Мне пришлось разработать демодулятор данных радиоприемника на 400 МГц, который мог бы работать при -60 ° C, и я поместил несколько резисторов для поверхностного монтажа в матрице под платой на нижней дорожке (четырехслойная плата). Матрица означала, что если один резистор выходил из строя, это не убивало всю идею нагревателя.

Я использовал датчик температуры, чтобы контролировать нагрев, и при температуре около +10 ºC он отключился, потому что один и тот же модуль мог также не нагреваться в течение всего дня. Единственная проблема, которая изначально была у устройства, была при нагреве до 0 ° C - на плате образовалась конденсат, и в течение 5 минут радио работало не так, как ожидалось. Это было вылечено с помощью выборочного лакирования уязвимых участков ПХД.

Было еще несколько заметных сбоев, когда они возвращались к 0 ° C, но они были очень короткими. Устройство было разработано для испытательной камеры авиационного двигателя - не самое подходящее место, когда двигатель был включен! Радиоприемник собирал данные с двигателя.