我可以给你一个答案，因为我曾经是编写或验证半导体 IC 规格的人之一。

从法律和道德上讲，我只能在我们已经验证 IC/处理器可以工作的参数上签字。然后我的老板，她/他的老板，以及其他所有人都会看到测试的证据，他们也会签署这些限制。

如果我没有将它们放在 -100 C 的测试套件中，我无法在道德或法律上签署一批处理器将在 -100 C 下工作。

如果您选择在 -50 C 下使用您的设备，并配备我签署的低阈值 -15 C 的处理器，我的公司将不再对该处理器承担任何义务。你违反了保修条款。

在 -50 C 下进行测试比在 -15 C 下进行测试要昂贵得多。我必须验证测试站点实际上是 -50 C--。这也是非常危险的。

除此之外，IC 需要特殊/密封封装才能在极低温度下运行。作为一个极端的例子，当我们将液氮倒在塑料包装上时，塑料包装可能会出现裂缝或结构受损。

管芯和封装之间的差异膨胀可能会将管芯从其附着位置撕开，或使管芯破裂。

压力测试包括模拟 IC 运行中的温度变化。假设您的笔记本电脑在 -10 摄氏度的冰冻温度下放在车内。您打开它，在 5 分钟内达到 85 摄氏度的温度。整个冬天，您每天晚上都这样做。你车里的主机和计算机控制器怎么样？在缅因州北部每年冬天都会受到这种波动的影响，你会在接下来的 15 年里驾驶它们吗？

在进行极低温测试时，我的机械工程同事不得不处理太多机械问题。那么，您希望我们验证多低的温度？作为消费者，您愿意为低温测试支付多少额外费用？

我们不能只测试一两个单元来验证不存在诸如芯片和封装之间不兼容等机械问题，这与那些用从 ebay 购买的仅仅一两个处理器来试验超频主板的人不同。我们必须设计可接受的统计分布和属于该分布的抽样计划，这将适用于流经产品线的 IC 流。

有时，限制的合法性可能会涉及很多，美国政府机构要求 OEM 在我们测试这些 IC/处理器时有他们的代表在场，这可能需要几天时间才能完成一批。那位代表会签字确认我们确实在这样的限制条件下进行了这样的测试。这就是 100 美元的处理器将花费美国政府 2000 美元的原因。

这样，如果美国政府机构以某种方式决定超出经过测试和验证的限制来操作设备，我们将不再对任何事故或未来故障承担法律责任。

我曾经设计过一个可以在 -10°C 下振荡的放大器。我通过更改设计以增加更多相位裕度来修复它。在这种情况下，振荡并没有造成任何损坏，但电路在这种情况下不能正常工作，并导致错误。这些错误在更高的温度下消失了。

一些塑料在冻结时会破裂。干冰是-78.5°C，我用干冰打碎了很多塑料。例如，我摧毁了一个非常好的冰柜，它在我放着一大块干冰的地方裂成了小块。

在表面贴装设计中，焊接到电路板的部件与电路板之间的温差膨胀系数会导致较大的应力。应力-应变-温度关系通常在指定的温度范围内几乎不起作用。当设备通电时，高温部件会改变形状并破坏易碎的塑料，就像我的旧冰柜一样。

如果设备温度低于 0°C，然后将其带到温暖、潮湿的办公室，水会在电路板上凝结，并可能导致问题。据推测，霜冻可能会发生类似的事情，具体取决于天气。当霜融化时，可能会出现问题。

当我早上收到作为空运货物运输的设备时，我认为它最近很冷，我让它静置几个小时，让它慢慢暖和并保持干燥，然后在办公室打开箱子。

打开非常冷的齿轮可能会很有趣。一些限流组件，例如PTC或PPTC，将通过更多的电流。

风扇和磁盘驱动器等电机中的润滑剂也可能是一个问题。

除了电池和 LCD 组件之外，通常不会直接损坏，即使在极端寒冷的温度下也是如此。如果温度变化到极端，尤其是快速变化，则可能会由于温度或温度梯度的不匹配收缩而造成物理损坏。

但是，在低温下运行可能是不可能的——组件会随着温度而变化，以至于它们可能不再可靠运行、可能无法启动或可能完全退出。双极晶体管的增益随温度下降。远低于约 50K 的大多数双极部件由于载体冻结而完全停止工作。电解电容不喜欢低于冰点的温度，它们的变化（更高的 ESR 和更低的电容）会导致其他部件损坏。数字 CMOS 部件的功能或多或少都可以，但芯片的模拟部分可能超出规格或无法工作（例如微控制器中的时钟振荡器或 BOR 或 ADC）。

当您接近绝对零时会发生更奇怪的事情 - 例如，在 4.2K（液氦），1N4148 可以制造张弛振荡器。变得更冷，普通焊料会失去所有电阻，这听起来真的很棒，直到你被困磁通量。

基本问题是半导体中“自由”电荷载流子的密度是温度的强函数。当温度下降到足够低时，没有足够的可用载流子让晶体管等发挥作用，体半导体的有效串联电阻也会上升。电路的整体增益下降到设计工程师允许的范围以下，并且不再满足其性能规格。