本发明属于功率半导体器件，涉及一种采用相变材料灌封的车用功率模块。
背景技术：
1、随着新能源汽车行业的快速发展，车用功率模块作为电动汽车动力系统的核心组件，其性能和可靠性对整车的驾驶体验和安全性至关重要。功率模块是将功率半导体器件按照特定功能组合并封装成一个整体的电路模块，具有尺寸小、功率密度高等优点，因此在新能源汽车领域有着广泛的应用。
2、然而，随着快速启动和秒级加速等更高驾驶性能追求的出现，车用功率模块在短时间内可能会出现过电流现象。这种短时过电流会导致芯片的温度瞬间达到一个很高的水平，甚至可能超过其极限值，最终导致功率模块寿命降低甚至失效。特别是在高负载工作条件下，这种问题尤为突出。
3、传统的车用功率模块通常采用散热器技术来管理热量，但由于从芯片到散热器含有多层热阻，因此这种方法并不能很好地进行瞬时结温调控。如何有效地在过电流出现的短时间内抑制结温的快速上升，成为提升功率模块寿命和可靠性的重要挑战。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采用相变材料灌封的车用功率模块，利用相变材料提高功率模块的短时过流能力和热管理性能。
2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种采用相变材料灌封的车用功率模块，设有开关单元，开关单元与覆铜板电气连接，负责控制电流的通断；覆铜板设置在集成散热器基板上，覆铜板用于支撑和连接开关单元；集成散热器基板用于吸收和分散开关单元产生的热量；功率端子和信号端子设置在覆铜板上，用于模块与外部电路的连接，功率端子传输大电流，信号端子传递控制信号；相变材料灌封在覆铜板和开关单元的顶部，用于瞬时吸收和存储热量，防止开关单元过热，提高功率模块的短时过流能力。
4、可选的，功率模块为三相半桥结构，每一相的半桥电路集成在一块覆铜板上，三相的覆铜板之间不存在电气连接。
5、可选的，集成散热器基板顶部设置有外壳，用于提供物理保护和密封性。
6、可选的，开关单元焊接在覆铜板上，并通过键合线和覆铜板上层铜实现电气连接。
7、可选的，覆铜板焊接在集成散热器基板上。
8、可选的，相变材料为固-固相变材料或固-液相变材料。
9、可选的，相变材料相变前后均为绝缘体。
10、可选的，在相变材料远离开关单元的一侧设置硅凝胶灌封，用于防止相变材料氧化和泄露。
11、可选的，单个开关单元由三颗igbt和二极管芯片组成，整个功率模块包含十八颗igbt芯片和十八颗二极管芯片。
12、可选的，将半桥电路中上桥的所有igbt芯片的集电极连接于一点，引出正极功率端子dc+；将上桥所有发射极和下桥所有集电极连接在一起，并引出交流输出端子ac；将下桥所有发射极连接在一起，引出负极功率端子dc-；上半桥电路中所有igbt器件的栅极全部引出到g1信号端子；下半桥电路中所有igbt器件的栅极全部引出到g2信号端子。
13、本发明的有益效果在于：
14、1.提高短时过流能力：通过在开关单元和覆铜板上灌封相变材料，本发明能够在短时间内吸收和存储大量的热量，有效抑制开关单元温度的快速上升，从而提高了功率模块的短时过流能力。
15、2.延长使用寿命：由于相变材料能够在过电流情况下吸收热量，降低开关单元的温度波动，本发明有效减少了功率模块因过热而导致的寿命降低或失效的风险，从而延长了功率模块的使用寿命。
16、3.不影响稳态热管理性能：本发明相变材料仅在开关单元和覆铜板的上部进行灌封，开关单元与散热器基板之间的各层材料与传统功率模块无差异，并不影响开关单元的稳态热性能。
17、4.提高电气安全性：选择的相变材料在相变前后均为绝缘体，具有高介电强度，确保了开关单元在高温和高电压条件下的电气安全性。
18、5.增强模块的可靠性：相变材料的高闪点和燃点、无毒性和无腐蚀性特性，以及硅凝胶的密封保护，共同确保了功率模块在长期使用过程中的可靠性和稳定性。
19、6.简化设计和制造过程：本发明采用相变材料灌封技术，简化了功率模块的热管理设计，减少了组件数量，降低了制造复杂度，提高了生产效率。
20、7.适应性强：本发明的功率模块设计灵活，可适应不同的工作环境和应用需求，具有广泛的适用性。
21、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：所述功率模块为三相半桥结构，每一相的半桥电路集成在一块覆铜板(5)上，三相的覆铜板(5)之间不存在电气连接。
3.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：所述集成散热器基板(6)外侧设置有外壳(4)，用于提供物理保护和密封性。
4.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：所述开关单元焊接在覆铜板(5)上，并通过键合线和覆铜板(5)上层铜实现电气连接。
5.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：所述覆铜板(5)焊接在集成散热器基板(6)上。
6.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：所述相变材料(1)为固-固相变材料(1)或固-液相变材料(1)。
7.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：所述相变材料(1)相变前后均为绝缘体。
8.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：在所述相变材料(1)远离所述开关单元的一侧设置硅凝胶(2)灌封，用于防止相变材料(1)氧化和泄露。
9.根据权利要求1所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：单个开关单元由三颗igbt和二极管芯片(3)组成，整个功率模块包含十八颗igbt芯片和十八颗二极管芯片(3)。
10.根据权利要求9所述的采用相变材料灌封的车用功率模块，其特征在于：将半桥电路中上桥的所有igbt芯片的集电极连接于一点，引出正极功率端子dc+；将上桥所有发射极和下桥所有集电极连接在一起，并引出交流输出端子ac；将下桥所有发射极连接在一起，引出负极功率端子dc-；上半桥电路中所有igbt器件的栅极全部引出到g1信号端子；下半桥电路中所有igbt器件的栅极全部引出到g2信号端子。
