功率半导体器件作为电力电子系统的核心,广泛应用于直流输电、新能源发电并网、电动汽车等领域中,准确评估其可靠性对于系统长期安全可靠运行具有重要意义。功率循环试验是考核器件长期可靠性的重要手段之一。现有功率循环测试标准对测试时器件的电热条件（平均结温、结温波动、负载电流、开通时间）作了要求,没有对散热条件作出要求。当电热条件相同时,散热条件的不同可能会导致器件功率循环寿命的不同,这会导致器件可靠性评估的偏差。本文通过采用不同种类及厚度的热界面材料来改变散热条件,以硅基绝缘栅双极型晶体管（silicon-based Insulated Gate Bipolar Transistor,Si IGBT）以及碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管（silicon carbide Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,SiC MOSFET）两种主流功率半导体器件为对象,开展在相同电热条件、不同散热条件下的功率循环寿命研究,探索散热条件对功率循环寿命的影响机制,取得了以下研究结果:（1）提出了一种针对热界面材料热阻的分离测试方法。热界面材料热阻不同（散热条件不同）时,通过改变器件的栅极电压调节器件的功耗,同时改变器件的冷却时间可以保持器件电热条件的一致。该方法能分离散热条件与电热条件对器件寿命的影响,能应用于不同散热条件对功率模块功率循环寿命影响的研究。（2）研究了散热条件对功率半导体模块功率循环寿命的影响规律。采用了0.1mm的导热硅脂、0.1mm和0.5mm的特氟龙塑料薄膜及其组合改变散热条件,对1200V/100A的Si IGBT模块以及SiC MOSFET模块在相同电热条件下,取不同散热条件进行直流功率循环试验。结果表明,电热条件相同时,热界面材料热阻越大,模块功率循环寿命越长。（3）探索了散热条件对功率模块功率循环寿命的影响机制。建立了Si IGBT模块以及SiC MOSFET模块的热力有限元模型,得到了热界面材料对芯片表面温度分布的影响,分析了其对键合线以及芯片焊料层应力的作用机理。结果表明,电热条件相同时,热界面材料热阻的增大会降低芯片表面最高温度以及水平温度梯度,减小键合线以及芯片焊料层受到的应力,从而提高模块的功率循环寿命。本研究表明,在功率循环试验中,相同电热条件但不同散热条件会得到不同的功率循环寿命,因此开展功率循环测试必须考虑散热条件这一因素的影响。本研究可以为完善功率循环测试标准、准确评估功率器件的功率循环寿命提供参考。