功率半导体器件作为电力电子电路的重要组成部分,自其诞生便以其优异的特性迅速被广泛应用于各种领域。功率器件的热特性日益受到业界专家学者的重视与关注。随着功率器件应用的环境越来越恶劣,应用的功率越来越大,若不能很好地解决散热问题无疑会使器件的工作结温升高,将对其稳定性、可靠性以及使用寿命产生不良影响。因此分析功率MOSFET的温度特性,确定其安全工作区对功率MOSFET的设计和应用是十分必要的。本文对功率器件的长贮寿命(长期贮存条件下的寿命)进行了研究。作为功率器件寿命周期中的一种重要状态,长期贮存对功率器件意义重大。特别是对于将要应用于需要长期贮存,对可靠性要求较高的系统中的功率器件来说,长期贮存之后功率器件的性能是否满足系统要求,能否保证系统一次上电就能保证成功运行是一个非常值得研究的问题。因此,本文选取三种功率器件作为研究对象,设计并搭建了综合应力加速试验平台,开展了基于海洋环境综合应力下的功率器件长期贮存可靠性的研究,对海洋环境功率器件贮存可靠性评价技术的发展具备一定的参考价值。主要研究工作和成果如下:1)对功率器件的热不稳定性进行了研究。测试了三种功率MOSFET器件IRF530N、2N7000和IRLP7843的直流参数(阈值电压、导通电阻、跨导、击穿电压等)随温度的变化趋势。结果发现,其直流参数随温度有明显的变化。以IRF530N为例,在不同工作点结温温度特性进行了试验,发现并总结了IRF530N发生热不稳定的条件和特点。以IRF530N为例,结合其直流参数的温度变化趋势,校正了功率器件的安全工作区,与实际试验数据进行了验证,证明了校正后的安全工作区更符合实际。2)基于功率MOSFET器件的热特性,提出了一种以漏源电流为敏感参数测试热阻的方法,以IRF530N为例进行了热阻测试。测试结果与phase11测试结果误差最大不超过8%。3)结合海洋环境的实际情况,确定失效敏感参数及试验条件。设计并搭建了综合应力试验系统,以三种型号功率MOSFET器件(IRF530N、2N7000和IRLP7843)为试验样品,分3组进行了不同条件下的综合应力加速试验,记录每组器件参数随时间的退化量。试验4000h后,发现,其阈值电压、漏结理想因子、跨导和导通电阻都发生了明显的退化,其中阈值电压变化较大,且趋势呈线性,所以本文选择阈值电压为器件的退化敏感参数。同时,结合试验后的样品退化参数和样品表面特征,进行了失效机理分析。4)基于传统的阿伦尼乌斯和Peck加速应力模型,结合加速寿命实验得到的数据。以功率器件IRF530N为例对其贮存寿命进行了预测,结果得出海洋环境下IRF530N的贮存寿命为8.75×10~5h,约为100年。