近年来,SiC MOSFET凭借其低损耗、高开关速度、耐高压、耐高温等优越的特性正逐步渐替代Si基器件,成为高品质电动汽车逆变器应用的首要选择。功率器件是电力电子变换器中易失效元器件之一,尤其对于电动汽车这种高可靠运用场景,对于新兴大规模使用的SiC器件,其可靠性评估更加受到关注。功率循环测试是评估功率器件可靠性最常用的加速老化试验,其测试结果在一定程度上可以反映真实工况下的可靠性。但目前的研究中,大多功率循环测试的对象均为独立的分立式器件或者功率模块,对失效机理的研究大多聚焦于内部结构,如键合线、焊料层等。而在实际应用中,例如电动汽车逆变器,功率器件通常是通过连接层固定于散热器上,在这样的系统级模组装置中,器件内部的焊料层和外部的连接层都是易发生失效的薄弱部位,因此在功率循环试验中对器件内部封装结构和外部连接层老化状态的独立监测对失效机理的准确分析至关重要。针对上述问题,本文将已应用于电动汽车逆变器的两款SiC多管并联模组作为评估对象开展功率循环测试,基于提出的多层热阻分离测量方法,分别研究了功率器件底部外壳与散热器之间通过导热硅脂粘贴以及焊接固定两种连接方式下的失效机理。文中首先在SiC单管功率循环测试方法的基础上搭建了适用于SiC多管并联模组的功率循环测试平台。然后针对传统功率器件热阻测试方法存在的问题,提出了基于结构函数法的多层热阻分离测量方法,实现了功率循环过程中模组器件内部结-壳热阻和外部连接层热阻退化状态的监测。最后基于测试结果对两款SiC多管并联模组开展失效分析,其中包括分析了各层结构的热阻退化程度并通过实验验证了所提热阻测量方法的准确性;通过有限元仿真软件建立热-力耦合模型揭示了导热硅脂失效机理;通过结温数值计算方法分析模组的失效机理。实验及仿真结果表明,对于硅脂型多管并联模组,器件外部的导热硅脂比内部的焊料层更容易发生老化从而导致热阻增大,造成模组结温升高,从而加剧键合线的热应力,最终导致键合线先发生失效;于焊接型多管并联模组,采用焊接方式替代导热硅脂显著提高了功率循环次数,但热阻增大仍是导致模组失效的主要原因,与内部银烧结层相比,外部焊料连接层的老化程度更严重。