电动汽车驱动系统逆变器是电动汽车控制系统的重要组成部分,IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）模块则是电驱逆变器的核心功率开关器件,其可靠性对电驱逆变器乃至整个电动汽车都至关重要。电动汽车工况中由于工况车速的随机性与波动性,IGBT模块承载间歇性电气应力,由于模块内部产生功率损耗,使得结温也会剧烈波动,进而导致模块内部各个封装结构承受电热循环应力。IGBT模块在电应力持续作用和热应力冲击作用时会迅速退化,退化的信息蕴含在电热特性参数中。因此,对IGBT模块电热特性的理论研究、测试方法、退化规律及可靠性评估研究具有重要的理论和实用价值。为研究电驱逆变器IGBT模块可靠性,论文的主要工作包括:（1）电动汽车用IGBT模块的失效机理的理论、仿真及试验研究。分析IGBT芯片结构及其工作特性,阐述IGBT模块失效机理,进行多物理耦合失效综合分析,指出模块疲劳时蕴含的电热特性退化信息;构建电动汽车逆变系统仿真模型和IGBT模块热仿真模型,仿真研究电动汽车工况下IGBT模块结温、壳温等电热特性,分析芯片、键合及焊料的竞争失效机理;分析电动汽车工况决定的热循环性征,设计并开展加速退化试验,对失效模块的芯片、键合及焊料等进行损伤检测,确定失效机理。（2）基于饱和压降的IGBT模块的稳态电特性试验研究。从物理机理对IGBT模块饱和压降及其温敏特性进行理论分析,研究封装损伤对饱和压降的影响;设计饱和压降温敏特性试验,测试不同集电极电流、结温下的饱和压降;基于加速退化试验研究不同集电极电流、结温下饱和压降退化模型退化规律,建立饱和压降退化模型。（3）基于热阻抗的IGBT模块的瞬态热特性实验研究。对IGBT模块的瞬态热阻抗及热网络模型进行理论分析,基于瞬态双界面法设计热特性试验,获取IGBT模块的瞬态热阻抗曲线;阐述结构函数理论并构建结构函数,对IGBT模块的封装结构进行辨识及热网络模型简化;基于加速退化试验研究IGBT模块瞬态热阻抗及热网络模型参数退化规律,建立IGBT模块结壳热阻退化模型;利用结构函数对IGBT模块封装损伤位置辨识,分析焊料层疲劳损伤程度,建立IGBT模块热焊料层热阻退化模型。（4）基于电热特性退化进行电动汽车工况下IGBT模块可靠性研究。搭建电动汽车驱动系统仿真模型及IGBT模块电热耦合模型,研究在城市工况下电热特性退化对IGBT模块结温、壳温和功率损耗的影响;对IGBT模块工况下结温载荷谱进行统计,并基于累积损伤理论及寿命模型,分析电热特性退化对IGBT模块寿命及可靠性影响。