まず「低温低湿」環境と「高温多湿」環境で比較ってのがちょっと変な気がします。
ただ、多湿で故障するのは一般的な話しです。
下記文献のように内部で使用するアルミの腐食による故障は、湿度比の4.5乗に比例するんだから
アレニウスの式、温度+10℃で故障率2倍よりかなり高いので当たり前のような気がします。
光・マイクロ波半導体 品質/信頼性ハンドブック 故障モードとメカニズムによれば、
(2)アルミ腐食のメカニズム
アルミ(AI)は,電気化学のイオン化傾向が高く,非常に腐食しやすい金属です。この電気化学
反応は,印加するバイアスの影響を受けるため,バイアス値が増大するにつれて腐食も大きくなり,
印加するバイアスの極性により腐食のモードが異なります。これは,バイアス印加により発生する
電界により,引き寄せられて反応するイオンが異なるためです。
アルミ腐食に対する活性化エネルギーは,ばらつきがあり,0.5~1.0 eV程度が報告されています。
1つの目安として,実使用環境を25℃,55%RH,活性化エネルギーを0.5 eV,湿度加速を
湿度比の4.5乗に比例すると仮定すると,表3-2に示す値となります。85℃,85%RH試験の
加速係数は100倍以上になります。すなわち,実使用10年は,85℃,85%RHで1000時間試験
を実施することで確認できます。
(4)耐湿性対策
耐湿性の改善は,
① チップ表面のパッシベーション膜(保護膜)
② 樹脂の低吸湿化,密着性向上
の2面から進めてきました。
①に関しては,10年以上前に,パッシベーション膜がSiO2膜から,緻密で耐湿性の高いSiN膜へ
改善されました。しかしながら,SiN膜化は,耐湿性は上がるものの,アルミ配線やウエハ自体に
応力がかかるという問題があります。現在,通常のプラズマSiO2膜よりも透水性の低いSiO2膜の開
発が進んでいます。
②に関しては,表3-3に示すように低吸湿樹脂の導入により,1桁以上寿命が改善しました。
他にもフォトカプラ・LEDなど光半導体は、部品の密閉が甘いと加湿状態で
部品内部のアルミの酸化から輝度劣化し、CTRが急激に落ちてまともに
動作しなりがちなので、可能ならCTRの下限に安全率4~5程度かけて設計したりします。
たまに回収騒ぎになるので自衛自衛。。
あとは、湿度+塩水で薄膜抵抗の電食破壊で抵抗値狂ってしまうので、
梅雨の季節の海の近くに置いた装置が、抵抗故障で火を噴いたりとか。
湿度による故障には事欠きませんね。
まあ、HDDに薄膜(低ノイズ・高価)なんて使わないでしょうけれど。