追加された
航空宇宙システム研究所（AVSI）は、この質問の研究を行っています。
「集積回路の信頼性に対する正確な定量的故障物理学アプローチ」
彼らの結論は、特に過去30年間で機能サイズが縮小したため、物理学と根本原因分析に基づいています。
1）ElectroMigration（EM）（金属イオンの遅い漏れによる半導体の汚染）
2）時間依存絶縁破壊（TDDB）または弱い電界（およびガンマ線）からの酸化物絶縁体を通る導体経路の遅いトンネリング
3）ホットキャリア注入（HCI）、ホールの集中がメモリセルが使用する電荷トラップ内の誘電体バリアを飛び越えて、放射によって引き起こされるメモリ状態を永久的に徐々に変化させて、故障までマージンを浸食する場合。
4）負のバイアス温度不安定性（NBTI）トランジスタの形状が90 nm以下になり、静的な長時間の電荷トラップにより故障を引き起こすほど悪化すると、PMOSトランジスタのしきい値電圧をシフトするNBTIストレスがより顕著になります。
上記のこれらの4つの理由は、消費者向けICと同様に深宇宙用ICで最も一般的です。宇宙には、より多くの放射線および環境ストレス要因があります。ムーアの法則は、これらの新しい故障モードも加速しています。
歴史的に、古いテクノロジーのICの最も一般的な一般的な理由は、パッケージングと環境ストレスで動作するために温度範囲が制限されていたためです。
この理由から、熱衝撃、凝縮、急速蒸発、および熱ドリフトのアナログ効果は、プラスチックケースでは0〜85°Cに制限されています。完全なシールではなく、湿気が侵入する可能性があります。しかし、宇宙硬化ガラスで不動態化されたセラミックICでさえ、熱制限があります。下記の水分の問題に加えて、上記の最新の確認済みの問題をお読みください。
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時間がたつと十分な水分分子があり、凍結して基材に亀裂が入ると故障します。凍結した水分分子で凍結状態で正常に動作している場合、融解して腐食または漏れを引き起こし、故障します。それはあなたの責任です。一部のプラスチックシールはわずかに優れており、自己発熱により特定の温度以下での凍結を防ぐことができます。これにより、水分の移動も減少します。
ハイエンドでは、ポプコーム効果により水分がチップに吹き付けられ、黒色エポキシグレードは住友により過去40年間で大幅に改善されました。Clear Epoxyは、LEDケースやIRデバイスの一部で使用されており、あまり良くありません。そのため、LEDははんだ付けする前に乾燥した状態で梱包する必要があります。ゴールドウィスカーワイヤボンドのない大型LEDエンジンの最新の設計は、特定のRH @ Tempに無期限に評価されますが、残りは高RHに数日間開放された後のリスクです。本当にそれは有効なリスクであり、金のワイヤボンドを切断することを除いて、ESDを傷つけるのと同じくらい悪いです。
これが、すべての宇宙または軍用温度範囲の部品がリード線にガラスコーティングを施したセラミックである傾向があり、民生用部品の定格が0°Cである理由です。
産業用および軍用の温度範囲などの例外は、産業用よりも広い温度範囲で軍用に必要な厳しい仕様によるものですが、どちらもアナログ仕様を保証するものではなく広い範囲で機能します。
CMOSは、ホットよりもコールドで速く動作します。TTLは寒いよりも速く熱くなり、ジャンクション温度は低下して熱を放散します。軍隊が機能することを証明するためだけに1時間後、ドライアイスバッグ<-40'CでHDD 8インチディスクドライブをテストしましたが、結露でヘッドクラッシュを防止する保証はありません。 seconds tho ....しかし、フリーズが起きてから0°Cを渡すと...湿度のリスクがあります。
証明のためにジャーナル参照を追加しました。
すべての集積回路（特にマイクロコントローラなどの大きなチップ）の温度に影響を与える信頼性を制限する要因は、半導体の機能よりも機械的なパッケージングです。これを説明する信頼性に関する記事が何百もあります。また、低温限界のばらつきがある理由を説明する記事もあります。いくつかは正当な理由で-40'Cからディレーティングされ、0'Cから拡張されたものは悪い理由である可能性があります。利益が理由であると明確に述べていませんが、ジュニアエンジニアは、HALTを不適切に適用して、存在する化学物質の移動と構造のストレスを誤解するリスクがある資格範囲を拡張します。賢明な企業は正当な理由で再度軽減しますが、これについては以下の参考文献でサポートします。
1.密閉特性はデジタル現象ではありません。
これはアナログであり、機械的パッケージへの原子的なしわの侵入または水分漏れの量に関連しています。
上記のリンクで述べたように
「内部脱ガスは水滴の凝縮の形成を誘発する可能性があり、したがってデバイスの性能を損ない、最終的にはデバイスの故障につながります。」2. "生成されたシールは最初は密閉されていましたが、ガラスカプセル壁（5.5×10-6 /◦C）と90％ Pt–10％Irフィードスルー（8.7×10–6 /◦C）。 "
「図6のノモグラフから、1.0 atmおよび0℃で、水滴を形成するのに必要な水分濃度は6,000 ppmであることがわかります。水蒸気のこの割合より低いレベルでは、液滴はしたがって、ほとんどの材料と封止プロセスは、デバイスの寿命の間、内部パッケージ環境を5,000 ppm以下の水分に保つように選択されています。」ただし、汚染によってこれが変わる可能性があります。
私はこの主題に関する本を書くことができますが、それから他の多くの人がすでに持っているので、私は単にいくつかの文献を参照します。
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