マイコンの使用温度範囲外の動作

質問

あるマイコンの使用温度範囲が-10〜80℃の場合、−20℃の環境下だとどのように振る舞うのでしょうか？
高温時は熱暴走等があるかもしれませんが、温度が低い場合を知りたいです。
また動作保証にはなるのだと思いますが、使用温度範囲は若干マージンはあるものでしょうか？

回答No.6

phistoric · ベストアンサー

マイコンの動作温度範囲外での動作については、製造元が保証していないため一概には言えません。しかし、一般的には、使用温度範囲外の環境下でのマイコンの動作は、以下のような影響が考えられます。

マイコンの動作周波数が低下する可能性がある。
マイコンの消費電力が増加する可能性がある。
マイコンの動作速度が遅くなる可能性がある。
マイコンのデータメモリやプログラムメモリの読み書きが不安定になる可能性がある。
マイコンの周辺回路（クリスタル発振子、キャパシタ、抵抗など）の特性が変化し、動作が不安定になる可能性がある。
マイコンの動作温度範囲は、通常、製造元がマージンを考慮して設定しています。しかし、使用温度範囲外での動作については、保証されないため、可能な限り推奨温度範囲内での使用を推奨します。

回答No.5

BABA4912

再投稿です
> 今回質問させて頂いた内容ですと、−20℃でも動作・・・
それはわからないです。マージンがどこまで取れているかわからないし長期使用とか、高音、低温、繰り返しとか、湿度とか、結露、電圧、負荷、またロットによっても違うでしょう。

富士通製とかNECとかの半導体メーカではユーザー(といってもICを組み込みする電気機器メーカ)が通常考えつかない環境まで試験している場合があり、上記の色々な試験を１０００個単位のICをテストしてそれらを長期使用後　パッケージ封止を開けて電子顕微鏡で観察したり、ロジックテスターやら超高周波の波形が観察できるオシロスコープやらで確認します。　これらはとてつもない時間とお金がかかります。
以前メーカに原因不明の不具合がありF社からレポートが帰ってきたことがあります。わたしはそのレポートを見て驚愕したことがあります。
たぶんそれを踏まえての使用温度ですのでマージンは当然あるでしょうがここで質問しても回答は絶対に帰ってきません。

回答No.4

hahaha8635

CPU等半導体は有利になりますが
電解コンデンサーが凍るので　機能しない場合があります

極冷OC
https://www.youtube.com/watch?v=0HZLsu21iYY&ab_channel=%E6%B8%85%E6%B0%B4%E8%B2%B4%E8%A3%95

氷冷
https://www.gamingdeputy.com/jp/news/%E6%9C%97%E5%A0%B1%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82intel-core-i9-13900k-%E3%81%A8-nvidia-rtx-4090-%E3%81%AF%E6%B0%B7%E6%B2%B3%E6%9C%9F%E3%81%AB%E5%AF%BE%E5%BF%9C%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99/

結露した場合一発でしにます

回答No.3

hahaha8635

CPU等半導体は有利になりますが
電解コンデンサーが凍るので　機能しない場合があります

極冷OC
https://www.youtube.com/watch?v=0HZLsu21iYY&ab_channel=%E6%B8%85%E6%B0%B4%E8%B2%B4%E8%A3%95

氷冷
https://www.gamingdeputy.com/jp/news/%E6%9C%97%E5%A0%B1%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82intel-core-i9-13900k-%E3%81%A8-nvidia-rtx-4090-%E3%81%AF%E6%B0%B7%E6%B2%B3%E6%9C%9F%E3%81%AB%E5%AF%BE%E5%BF%9C%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99/

結露した場合一発で死にます

回答No.2

BABA4912

脱字がありましたので　訂正して　再度投稿します

半導体は高温の動作が問題になることはありますが低温では不良になるのはまれです。半導体そのものよりそれ以外の半田付けや配線などの信頼性により不良が出ることが多いようです。また高温時に劣化した部分が通常使用では問題にならなかったものが低温時に表面化することもありふるまいの特定は不可能です。

補足

ご回答ありがとうございます。
保証範囲外の低温環境下で使用しても不具合や起動がしないなどのトラブルはおそらくは無いだろうということになりますか？
今回質問させて頂いた内容ですと、−20℃でも動作するだろうということでしょうか。

回答No.1

BABA4912

導体は高温の動作が問題になることはありますが低温では不良になるのはまれです。半導体そのものよりそれ以外の半田付けや配線などの信頼性により不良が出ることが多いようです。また高温時に劣化した部分が通常使用では問題にならなかったものが低温時に表面化することもありふるまいの特定は不可能です。