VDMOS作为中低功率DC/DC电源模块内功率开关器件的主要选择,广泛应用于航空航天和舰载武器装备中,其工作环境复杂,受核辐射和空间辐射的影响严重；另外,由于工作中VDMOS高功耗和自升温,其可靠性受到严重影响,是电源模块中最容易失效的关键器件。而现行国军标548A、美军标1016等恒定应力加速寿命试验评价方法所需的样品较多、时间较长、费用高、效率低,不适于快速评估目前可靠性水平较高的VDMOS器件。 针对上述问题,本文基于对温度斜坡法(CETRM)理论模型和辐射效应的研究,评价DC/DC电源模块中关键器件VDMOS的可靠性,主要进行了以下三方面的工作： (1)利用温度斜坡法模型,对IRF120 VDMOS进行直流电应力序进温度应力加速寿命试验,得到VDMOS阈值电压VTH、导通电阻Ron以及跨导gm的动态退化曲线,确定出失效敏感参数gm,并在失效机理一致的温度范围内求出了4只样品的失效激活能:E3=0.71eV,E4=0.69eV E5=0.71eV,E6=0.68eV;外推出结温为125℃时样品的寿命分别为t3=3.02×107hr,t4=1.47×107hr,t5=1-47×107hr,t6=1.70×107hr,证明了温度斜坡法可以用于预测大功率VDMOS管的寿命。 (2)基于对电离辐射效应的研究,对IRF120 VDMOS进行3KGy(Si)总剂量辐射试验,对比了辐射前后VDMOS各项关键参数的变化,并从失效机理上分析了阈值电压VTH、跨导gm的原因,得到辐射前后阈值电压退化主要受氧化层俘获正电荷影响,跨导退化主要受电离辐射引起的界面态影响。并对合作方提供的样品IRF120和民品IRF120参数退化的差别进行了分析,指出合作方提供的IRF120 VDMOS以及民品IRF120 VDMOS都不适于在高辐射环境下工作。合作方提供的IRF120 VDMOS由于要用于核武器以及各种军用武器装备中,故需要采取进一步的核加固措施,提高抗辐射能力。本文对辐射效应的研究,为DC/DC电源模块抗辐射性能的研究提供了有益的指导。 (3)基于对DC/DC电源模块的研究,搭建远程测试系统,测得电源模块内部VDMOS的工作状态。根据测得波形,并参考电源模块电路,设计了脉冲电应力偏置系统和序进温度应力控制平台。