IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）模块全称为绝缘栅双极型晶体管,具有能耗小、易于驱动、导通电流大、承受电压大等特点,应用广泛。随着制造业水平的逐步提高,各领域系统装备及其组成部件逐步呈现出长寿命,高可靠性的特点。传统的性能退化失效数据越来越难以获得。如何对装备组成单元之一的IGBT模块进行退化建模及寿命预测成为可靠性领域的研究热点。本文选取IGBT模块为研究对象,研究其在工作过程中性能退化的规律,从而开展寿命预测。本课题的研究内容,具体包括:1、基于被测对象的失效机理进行性能退化试验的方案设计及开展。选用型号为IGRBC30K的IGBT模块为研究对象,对其常见失效机理进行分析,针对研究对象在正常应力下失效数据及退化数据获取难度大的问题,选择对其失效影响较大的环境应力,制定高应力下的性能退化试验方案。并根据设计方案完成试验平台的搭建。对于试验过程中检测到的数据结果进行初步分析,总结数据特征。2、基于退化数据的寿命预测方法。围绕恒定应力下的性能退化数据与时间之间的关系进行分析。研究常用的基于性能退化数据的寿命预测方法,针对样本间退化轨迹重叠性高的特点,提出改进的基于威布尔函数的寿命快速评估模型,利用右逼近法进行参数估计并对该方法进行仿真验证。结合第二章性能退化数据的特征,选用改进的基于威布尔函数的快速寿命评估模型进行建模,给出了各应力下的寿命预测结果,并通过与线性模型预测结果进行对比,验证模型方法的可靠性。3、寿命特征与应力水平之间的关系研究。围绕多组应力下的失效数据与温度之间的关系进行分析。研究常用加速模型包含与温度应力相关的阿伦尼斯模型,利用威布尔分布对失效数据的寿命特征进行表征,给出了基于威布尔分布的加速模型构建方法及步骤。结合第三章性能退化数据预测的伪寿命结果,分别基于伪寿命数据与器件失效数据构建加速模型,采用最佳线性无偏估计得出模型参数,并对这两种建模方式进行对比分析,揭示了IGBT模块寿命与温度应力之间的关系。4、寿命预测软件设计。详细阐述软件设计整体框架及工作流程,并基于MATLAB平台实现软件开发,应用第二章性能退化试验的监测数据对软件功能和结果进行验证。