Calentamiento de PCB en un ambiente de baja temperatura

Tengo que desarrollar un circuito de microcontrolador que funcione a bajas temperaturas (tan bajas como -60 ° C). Quiero calentar la placa PCB FR4 hasta que alcance el rango de temperatura comercial por encima de -40C. Encontré algunos calentadores flexibles para calentar la PCB. ¿Qué otras opciones tengo? ¿Es posible usar una capa de PCB como calentador? No pude encontrar ninguna información sobre el uso de una capa como calentador.

Como sugeriría, me inclinaría a usar trazas en o en la PCB como calentador directo. Obviamente, comenzaría aislando la placa tanto como sea posible para minimizar la energía requerida para mantener la temperatura. Preste especial atención a las conexiones eléctricas externas, que también pueden ser buenos conductores de calor. Longitudes adicionales de alambre enterradas en el aislamiento ayudarán bastante.

Colocaría los rastros principalmente alrededor del borde del tablero, generalmente manteniéndolos alejados de otros componentes productores de calor para mantener los gradientes de temperatura en el tablero al mínimo. Diseñaría una fuente actual que tenga retroalimentación de temperatura para conducir la traza, con una configuración "máxima" que garantiza que no se quemará.

Los calentadores flexibles que encontró están haciendo esencialmente lo mismo, pero probablemente consideran que los datos de las aplicaciones son de propiedad exclusiva. Tendrás que resolver los detalles tú mismo; cosas como anchos y grosores de trazas, niveles de corriente y aumento de temperatura, basados ​​en la resistividad básica del cobre, que es 1.68 × 10 ^-8 Ω-m @ 20 ° C.

Tuve que diseñar un desmodulador de datos de receptor de radio de 400MHz que pudiera sentarse a -60 ºC y puse un montón de resistencias de montaje en superficie en una formación de matriz debajo de la PCB en el trazo inferior (placa de 4 capas). La matriz significaba que si una resistencia fallaba, no mataba toda la idea del calentador.

Utilicé un sensor de temperatura para controlar la calefacción y alrededor de +10 ºC se apagó porque el mismo módulo también podría permanecer en el calor del horno todo el día. El único problema que tuvo inicialmente la unidad fue cuando se volvió a calentar a 0 ºC: se formó condensación en la placa de circuito y durante 5 minutos la radio no funcionó como se esperaba. Esto se curó con lacado selectivo de áreas vulnerables de la PCB.

Todavía hubo algunos problemas técnicos notables, ya que aumentó de nuevo a 0 ºC, pero estos fueron de muy corta duración. La unidad fue diseñada para una celda de prueba de motor aerodinámico, ¡no es un buen lugar para estar cuando el motor estaba encendido! El receptor de radio estaba recopilando datos del motor.