低温環境でのPCBの温暖化

低温（-60℃程度）で動作するマイクロコントローラー回路を開発する必要があります。FR4 PCBボードを、-40°Cを超える商用温度範囲に達するまで加熱します。PCBを加熱するフレキシヒーターを見つけました。他にどんなオプションがありますか？PCBレイヤーをヒーターとして使用できますか？レイヤーをヒーターとして使用することに関する情報が見つかりませんでした。

あなたが提案するように、私はPCBの上または中のトレースを直接ヒーターとして使用する傾向があります。明らかに、温度を維持するために必要なエネルギーを最小限に抑えるために、可能な限りボードを絶縁することから始めます。外部の電気的接続には特に注意してください。外部の電気的接続は、熱の伝導体にもなります。絶縁体に埋め込まれた余分な長さのワイヤは、かなり役立ちます。

ボード全体の温度勾配を最小限に抑えるために、通常はトレースをボードの端の周りに配置し、一般に他の発熱部品から遠ざけます。私は、トレースを駆動するための温度フィードバックを備えた電流源を設計し、「最大」設定でそれが燃え尽きないことを保証します。

あなたが見つけたフレキシヒーターは本質的に同じことをしているが、おそらく彼らはアプリケーションデータをいくらか独自のものと考えている。詳細を自分で解決する必要があります。1.68×10 ^-8Ω -m@ 20°C である銅の基本抵抗率に基づいた、トレースの幅と厚さ、電流レベル、温度上昇など。

-60ºCで座れる400MHz無線受信機データ復調器を設計する必要があり、ボトムトレース（4層ボード）のPCBの下にマトリックス状に表面実装抵抗の束を配置しました。マトリックスは、1つの抵抗器が故障してもヒーター全体のアイデアを殺さないことを意味していました。

温度センサーを使用して加熱を制御し、約+10ºCでこれがオフになりました。これは、同じモジュールが1日中焼ける熱にも耐えられるためです。ユニットが最初に持っていた唯一の問題は、0ºCに戻って加熱するときでした-回路基板に結露が形成され、5分間無線が期待どおりに動作しませんでした。これは、PCBの脆弱な部分を選択的に塗装することで硬化しました。

0ºCで上昇したため、いくつかの顕著なグリッチがまだありましたが、これらは非常に短命でした。ユニットはエアロエンジンのテストセル用に設計されたもので、エンジンがオンのときは良い場所ではありません！ラジオ受信機はエンジンからデータを収集していました。