功率VDMOS器件具有开关速度快、输入阻抗高、驱动能力强、不存在二次击穿现象等优点,广泛应用于自动控制、混合动力系统、军工、航天等领域。由于VDMOS器件的广泛应用,使得VDMOS器件的使用可靠性成为人们关注的重点。针对功率VDMOS器件的使用可靠性问题,本文进行了高温加速寿命实验。在实验过程中,大功率VDMOS器件出现突然烧毁的现象。分析表明,器件发生烧毁的原因是由于接触热阻变大。进而,本文对接触热阻展开研究。接触热阻的产生是由于VDMOS器件与散热片之间由于接触界面之间存在间隙,以及导热系数不匹配等原因导致的。接触热阻的存在使得热量在器件散热通路上传播过程受到阻碍,器件内部热量难以及时发散,结温升高。随着工艺水平的不断提高,大功率器件内部热阻可降至0.1~0.4℃/W左右,而接触热阻甚至会高于器件热阻两倍以上。接触热阻阻碍器件散热,导致器件结温升高,使得器件使用可靠性下降,严重时将导致器件烧毁。针对以上两个问题,本文做出以下研究:一、对大功率VDMOS进行了150℃、180℃、200℃、230℃高温加速寿命实验,通过测量IRFM260器件在加速条件下的敏感参数(导通电阻Ron、阈值电压VGS、栅极电流IGS,截止漏电流IDSR,漏源电流IDSS(导通状态))退化规律及失效时间,分析失效分布情况,从而得到正常应用条件下,大功率VDMOS器件的寿命、失效率等可靠性参数。二、对接触热阻的无损测量问题进行研究。本文利用接触热阻随接触应力变化这一机理,利用Phase11热阻分析仪对样品的总热阻进行测量,建立接触热阻与接触应力的数学模型,并利用测得的数据对接触热阻进行提取,进一步验证接触热阻与接触应力之间的函数关系,并在ICEPAK热模拟软件中对不同接触应力下的接触热阻进行热模拟。三、本文还对接触热阻的温度特性及退化特性进行了研究。将样品置于可控温的恒温平台上,以恒温平台的温度变化来模拟环境温度的变化,在恒温平台温度变化的同时测量样品的总热阻,提取接触热阻并对比温度变化过程中接触热阻的变化情况。当大功率器件安装到散热片上之后,经过长期的使用,接触热阻会发生变化,变化速率、变化程度又将如何?本文针对这一问题做出研究,本文利用三只样品进行高温加速寿命实验,实验选择150℃、140℃、130℃进行高温加速寿命实验,首先测量样品初始接触热阻阻值,以接触热阻变化量达到20%为失效判据,测得高温情况下三只样品的失效时间,并利用Arrhenius模型外推室温下样品的失效时间。高低温温度循环情况又会如何影响接触热阻?本文对接触热阻样品进行高低温温度循环实验,实验高温限制选定为120℃,低温限制选定为-30℃,循环周期为2h,其中保持时间为40min。在以上条件下进行高低温温度循环实验,探究接触热阻的变化情况。