CN103367270B

CN103367270B - 带激光焊接层的铝碳化硅复合材料及其制备方法

Info

Publication number: CN103367270B
Application number: CN201310290676.4A
Authority: CN
Inventors: 李顺; 白书欣; 熊德赣; 赵恂; 万红; 张虹
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2033-07-11
Also published as: CN103367270A

Abstract

本发明公开了一种带激光焊接层的铝碳化硅复合材料及其制备方法，该复合材料由激光焊接层和铝碳化硅层组成，激光焊接层由纯铝或铝合金构成，铝合金包含硅和铝，设铝合金中硅和铝的体积分数分别为a和b，则0＜a≤30%，30%≤b＜100%；铝碳化硅层由碳化硅和纯铝或铝合金组成，其中碳化硅的体积分数为30%～70%。制备方法是先制备碳化硅造粒粉，然后制备碳化硅预制件，最后采用真空压力浸渗法制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料。本发明的复合材料可焊性好、气密性和热导率高、热膨胀系数低，制备方法简单、高效且成本低廉。

Description

带激光焊接层的铝碳化硅复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电子信息工业用的电子封装材料，尤其涉及一种带激光焊接层、可用激光进行焊接的铝碳化硅复合材料及其制备方法。

背景技术

随着电子信息工业的发展，芯片集成度不断提高，使得电路的工作温度不断上升，相应地对封装材料的要求也越来越苛刻，不仅要求封装材料具有较高的热导率，与电子芯片相匹配的较低的热膨胀系数，而且为了满足轻量化的需要，还要求封装材料的密度尽可能的低、弹性模量尽可能的高。传统的封装材料如金属铝、铜、可伐合金、钨铜、钼铜等已很难满足电子信息工业不断发展对封装材料的需要。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料（以下简称铝碳化硅）是新近发展起来的一种新型电子封装材料，它具有高热导率、低密度和热膨胀系数可设计等特点，因而受到越来越多研究者的关注，其应用范围也不断扩大，正在成为混合集成电路、毫米/微米波集成电路、多芯片组件等微电子器件的新一代电子封装外壳材料（钟鼓，吴树森，万里．高SiC_p或高Si含量电子封装材料研究进展．材料导报，2008，22(2)：13-17．）。

装有芯片的微电子器件对封装壳体的气密性要求很高，一方面要求封装壳体具有高的致密性，另一方面要求封装壳体与盖板的焊缝具有高气密性。激光焊接具有高质量、高精度、低变形、高效率、高速度及低成本等特点，是实现封装壳体高可靠性和气密性焊接的主要途径之一。但铝碳化硅封装壳体由于碳化硅的高熔点且含量大，无法采用激光焊接的方法直接进行盖板与壳体的封焊。

为解决铝碳化硅壳体的激光封焊问题，公开号为CN2682579A的中国专利文献提出了一种带金属密封环的铝碳化硅封装外壳，其结构特点是在铝碳化硅壳座的上端口设置金属密封环，该金属密封环可以与金属盖板激光焊接从而形成气密性封装壳体。金属密封环及金属盖板可用4J29、4J33、4J34、4J45、J47等膨胀合金、钛合金和430、410等不锈钢材料制造。公开号为CN2789930A的中国专利文献提出了一种四周带金属边框的铝碳化硅封装板材，其结构特点是在铝碳化硅板材的四周固定连接金属，从而实现与带金属密封环的铝碳化硅封装壳体或合金围框的焊接。所述的金属边框材料包括4J29、4J33、4J34、4J45、J47等膨胀合金、钛合金、铝合金和430、304等不锈钢材料。但是，以上所述的两种结构生产工艺成本高，难以实现规模化生产。

公开号为CN1971861A的中国专利文献提出了一种具有激光可焊性的高导热电子封装壳体的制备方法。该发明利用脉冲电流烧结技术与线切割相结合制备梯度框架，该梯度框架由7层不同成分的SiC粉-Al粉-Si粉混合层和6063铝合金层组成。将梯度框架与60vol%SiC-35vol%Al-5vol%Si复合材料底板利用脉冲电流烧结设备焊接在一起形成壳体，利用机械加工进行后处理得到所需形状的电子封装壳体。该壳体能够实现与可伐合金盖板的激光焊接，但焊缝的气密性难以满足要求，生产工艺成本同样很高。

公开号为CN101973144A的中国专利文献提出了一种可激光焊接的层状铝硅-铝碳化硅复合材料及其制备方法。该专利文献提出首先制备层状Si/SiC预制件，然后采用真空液相压力浸渗的方法将铝合金渗入层状预制件制备得到层状铝硅-铝碳化硅复合材料，制备得到的复合材料由铝硅层和铝碳化硅层组成，可激光焊接层为铝硅层，铝硅层中Si体积分数在30%~60%之间，铝的体积分数在40%~70%之间。该发明适合制备可用激光进行气密性焊接的封装壳体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可焊性好、气密性和热导率高、热膨胀系数低的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，还提供一种简单、高效、成本低廉的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种带激光焊接层的铝碳化硅复合材料（简称复合材料），所述带激光焊接层的铝碳化硅复合材料由激光焊接层和铝碳化硅层组成；所述激光焊接层由纯铝或铝合金构成，所述铝合金包含硅和铝，设所述铝合金中硅和铝的体积分数分别为a和b，则0＜a＜30%，30%≤b＜100%；所述铝碳化硅层由碳化硅和所述纯铝组成，或者由碳化硅和所述铝合金组成，其中碳化硅的体积分数为30%～70%。用带激光焊接层的铝碳化硅复合材料制备电子封装壳体时，激光焊接层可使封装壳体与铝硅合金、膨胀合金及不锈钢的盖板进行激光焊接；铝碳化硅层使封装壳体具有高导热率、低热膨胀系数、高弹性模量和高抗弯强度的特性。

上述的复合材料中，所述铝碳化硅层中的铝和所述激光焊接层中的铝为连续分布相，保证了激光焊接层与铝碳化硅层界面处具有高气密性和高结合强度。

上述的复合材料中，所述激光焊接层的厚度优选0.3mm～2.5mm。为保证复合材料制备的封装壳体可激光封焊，激光焊接层的厚度一般不小于0.3mm，为保证封装壳体仍具有高导热、低膨胀、高模量及高抗弯强度的性能特点，激光焊接层的厚度一般不大于2.5mm，过薄无法焊接，过厚易变形。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了上述带激光焊接层的铝碳化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备碳化硅造粒粉：按质量分数计，分别称取1.0%～5.0%的粘结剂、0～35.0%的造孔剂和60.0%～99.0%的碳化硅粉，先将粘结剂加入有机溶剂中完全溶解后得到粘结剂溶液，然后将碳化硅粉、造孔剂和粘结剂溶液混合并充分搅拌得到碳化硅浆料，再对碳化硅浆料进行造粒，得到碳化硅造粒粉；

（2）制备碳化硅预制件：称取步骤（1）得到的碳化硅造粒粉（可根据所设计的复合材料中铝碳化硅层的尺寸要求来称取），先将碳化硅造粒粉铺设于一凹模中，然后通过一凸模对凹模中铺设的碳化硅造粒粉施加30MPa～200MPa的成型压力，恒压1min～3min，卸压后经脱模得到碳化硅素坯；将所得碳化硅素坯升温至700℃～1000℃，并保温60min～120min，进行高温烧结处理，得到多孔的碳化硅预制件；

（3）真空压力浸渗法制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料：将步骤（2）得到的碳化硅预制件放置于一模具内腔中，碳化硅预制件的上端面（成型后为激光焊接面）与模具内腔之间留有间隙；将装有碳化硅预制件的模具与纯铝或铝合金置于浸渗炉中抽真空，同时双室加热，控制浸渗炉中碳化硅预制件的温度为500℃～700℃，控制纯铝的温度或铝合金的温度为熔点以上50℃～150℃，形成纯铝熔液或铝合金熔液，停止抽真空和双室加热；向纯铝熔液或铝合金熔液施加1MPa～20MPa的浸渗压力，保压2min～60min，将纯铝熔液或铝合金熔液压入碳化硅预制件的孔隙中以及碳化硅预制件与模具内腔的间隙中，待浸渗炉冷却后开炉取件，得到带激光焊接层的铝碳化硅复合材料。

上述的制备方法中，所述粘结剂包括有机硅树脂、聚碳硅烷或磷酸铝等，所述造孔剂包括淀粉或石蜡等，所述有机溶剂包括丙酮、汽油或水等。

上述的制备方法中，所述碳化硅造粒粉的粒径优选在10目~100目之间。

上述的制备方法中，所述双室加热的时间优选1h～5h。

上述的制备方法中，优选的，步骤（3）中抽真空至浸渗炉内真空度小于1000Pa。

本发明中，粘结剂主要用于粘合粉体，在粘结剂质量分数为1.0%～5.0%的范围内其含量对复合材料的最终性能没有明显的影响。造孔剂主要用于调节碳化硅颗粒所占复合材料中的体积分数，碳化硅造粒粉中造孔剂的含量越高，碳化硅粉的含量越低，碳化硅预制件中的孔隙度越高，真空压力浸渗后复合材料中的铝含量越高。

在模压成型过程中，成型压力对预制件中的孔隙度有显著影响。在碳化硅造粒粉粒径相同时，成型压力越大，碳化硅预制件中的孔隙度越低。在真空压力浸渗过程中，加热温度、浸渗压力等工艺参数的选取应根据碳化硅预制件的孔隙率及纯铝或铝合金的熔点进行选择，目的是确保纯铝或铝合金熔液能完全渗入碳化硅预制件的孔隙中，而这些工艺参数的变化对复合材料中碳化硅的体积分数没有影响。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）将激光焊接层（由纯铝或铝合金构成）和铝碳化硅层复合在一起，保持了铝碳化硅的高导热、低膨胀的性能特点和纯铝或铝合金可激光焊接的特点。在带激光焊接层的铝碳化硅复合材料中，铝碳化硅热导率为150W/(m·K)~200W/(m·K)，热膨胀系数为6.0×10^-6/K～14.0×10^-6/K，激光焊接层中Si的体积分数在0～30%之间可调。

（2）将激光焊接层和铝碳化硅层复合在一起，充分发挥了两者各自的优势，既利用激光焊接层的可焊性实现了铝碳化硅封装壳体与铝硅合金、或可伐合金盖板的良好激光焊接性，又利用铝碳化硅层高弹性模量和抗弯强度的特性使带激光焊接层的铝碳化硅复合材料制备的封装壳体具有高弹性模量和高抗弯强度。

（3）铝碳化硅层中碳化硅含量的可调节性使本发明的复合材料在一定范围内具有可调节的热导率和热膨胀性能，可满足不同电子封装产品的性能要求。

（4）采用真空液相压力浸渗方法，使得激光焊接层中的铝和铝碳化硅层中的铝为连续相，从而保证了带激光焊接层的铝碳化硅复合材料具有高的气密性。

（5）本发明带激光焊接层的铝碳化硅的激光焊接层为原位生成，本发明的制备方法简单、高效，成本低廉。

附图说明

图1为本发明实施例中带激光焊接层的铝碳化硅复合材料的结构示意图。

图2为本发明实施例中制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料时碳化硅预制件置于模具内时的横截面示意图。

图例说明：

1、激光焊接层；2、铝碳化硅层；3、模具；4、模具内腔；5、碳化硅预制件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1

一种本发明的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料（简称复合材料），如图1所示，复合材料呈层状结构，由激光焊接层1和铝碳化硅层2组成，激光焊接层1为6063铝合金（可视为纯铝），激光焊接层1的厚度为0.3mm，铝碳化硅层2由碳化硅和6063铝合金组成，其中碳化硅的体积分数为58%，6063铝合金的体积分数为42%，铝碳化硅层2的厚度为9.0mm。

一种上述本发明的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备碳化硅造粒粉：按照3∶97的质量比称取有机硅树脂（即粘结剂）30g和碳化硅粉970g，先将30g的有机硅树脂溶入800ml丙酮中得到有机硅树脂的丙酮溶液（即粘结剂溶液），然后将970g的碳化硅粉与有机硅树脂的丙酮溶液加入混炼机中混合并充分搅拌，得到碳化硅浆料，用造粒机对碳化硅浆料进行造粒，得到碳化硅造粒粉，造粒粉粒径为40目。

（2）制备碳化硅预制件5：称取碳化硅造粒粉，将碳化硅造粒粉铺设在凹模内的底部，然后通过凸模对凹模内铺设的碳化硅造粒粉施加30MPa的成型压力并保压3min，卸压后经脱模得到碳化硅素坯，以2℃/min的升温速率将碳化硅素坯升温至800℃，并保温60min，进行高温烧结处理，得到多孔的碳化硅预制件5。

（3）真空压力浸渗法制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料：将多孔的碳化硅预制件5放置于模具3（石墨模具）的内腔中，如图2所示，碳化硅预制件5的上端面（成型后为激光焊接面）与模具内腔4之间留有均匀间隙，间距为0.3mm；将装有碳化硅预制件5的石墨模具与6063铝合金置于浸渗炉中抽真空，同时双室加热，待炉内的真空度小于1000Pa时，控制碳化硅预制件5的温度为600℃，6063铝合金被加热为铝合金熔液，铝合金熔液的温度控制在720℃，3h后停止抽真空和加热；在10MPa的浸渗压力下，将铝合金熔液压入碳化硅预制件5的孔隙中以及碳化硅预制件5与石墨模具之间的间隙内。待浸渗炉冷却后开炉取件，即得带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，其激光焊接层1由碳化硅预制件5与模具内腔4间隙内的6063铝合金形成。复合材料中激光焊接层1的厚度为0.3mm，铝碳化硅层2由碳化硅和6063铝合金组成，其中碳化硅的体积分数为58%，6063铝合金的体积分数为42%，铝碳化硅层2的厚度为9.0mm。

经检测得知，上述本实施例制备的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料中铝碳化硅层的热膨胀系数为8.0×10^-6/K，热导率为192W/(m·K)。该带激光焊接层的铝碳化硅复合材料具有热导率高、可焊性好、气密性优良的技术特点，且制备方法简单、高效，成本低廉。

本发明的制备方法中，步骤（1）中粘结剂的质量分数优选1.0%～5.0%，步骤（3）中铝合金熔液的浸渗压力优选1MPa～20MPa，考虑到粘结剂的质量分数及铝合金熔液的浸渗压力在优选范围内对本发明复合材料的最终性能没有明显的影响，因此，在后续优选的实施例中，将粘结剂的质量分数均取值为3.0%，铝合金熔液的浸渗压力均取值为10MPa。

实施例2

一种本发明的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，如图1所示，复合材料呈层状结构，由激光焊接层1和铝碳化硅层2组成，激光焊接层1为高硅铝合金，该高硅铝合金中硅的体积分数为30%，铝的体积分数为70%。激光焊接层1的厚度为2.5mm，铝碳化硅层2由碳化硅和高硅铝合金组成，碳化硅的体积分数为67%，高硅铝合金的体积分数为33%，铝碳化硅层2的厚度为7.0mm。

（2）制备碳化硅预制件5：称取碳化硅造粒粉，将碳化硅造粒粉铺设在凹模内的底部，然后通过凸模对凹模内铺设的碳化硅造粒粉施加120MPa的成型压力并保压3min，卸压后经脱模得到碳化硅素坯，以2℃/min的升温速率将碳化硅素坯升温至800℃，并保温60min，进行高温烧结处理，得到多孔的碳化硅预制件5。

（3）真空压力浸渗法制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料：将多孔的碳化硅预制件5放置于模具3（石墨模具）的内腔中，如图2所示，碳化硅预制件5的上端面与模具内腔4之间留有均匀间隙，间距为2.5mm；将装有碳化硅预制件5的石墨模具与高硅铝合金放置于浸渗炉中抽真空，同时进行双室加热，待炉内真空度小于1000Pa时，控制碳化硅预制件5的温度为720℃，高硅铝合金被加热为高硅铝合金熔液，高硅铝合金熔液的温度控制在900℃，5h后停止抽真空和加热；在10MPa的浸渗压力下，将高硅铝合金熔液压入碳化硅预制件5的孔隙中以及碳化硅预制件5与石墨模具之间的间隙内；待浸渗炉冷却后开炉取件，即得带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，其激光焊接层1由碳化硅预制件5与模具内腔4间隙内的高硅铝合金形成。复合材料中激光焊接层1的厚度为2.5mm，铝碳化硅层2由碳化硅和高硅铝合金组成，碳化硅的体积分数为67%，高硅铝合金的体积分数为33%，铝碳化硅层2的厚度为7.0mm。

经检测得知，上述本实施例制备的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料中铝碳化硅层的热膨胀系数为6.5×10^-6/K，热导率为170W/(m·K)。

实施例3

一种本发明的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，如图1所示，复合材料呈层状结构，由激光焊接层1和铝碳化硅层2组成，激光焊接层1为4047铝合金，其中硅的体积分数为13%，激光焊接层1的厚度为1.5mm，铝碳化硅层2由碳化硅和4047铝合金组成，碳化硅的体积分数为43%，4047铝合金的体积分数为57%，铝碳化硅层2的厚度为8.0mm。

（1）制备碳化硅造粒粉：按照3∶18∶79的质量比称取有机硅树脂（即粘结剂）30g、淀粉（即造孔剂）180g、碳化硅粉790g，先将30g的有机硅树脂溶入800ml丙酮中得到有机硅树脂的丙酮溶液（即粘结剂溶液），然后将790g的碳化硅粉、180g的淀粉和有机硅树脂的丙酮溶液加入混炼机中混合并充分搅拌，得到碳化硅浆料，用造粒机对碳化硅浆料进行造粒，得到碳化硅造粒粉，造粒粉粒径为40目。

（2）制备碳化硅预制件5：称取碳化硅造粒粉，将碳化硅造粒粉铺设在凹模内的底部，然后通过凸模对凹模内铺设的碳化硅造粒粉施加30MPa的压力并保压3min，卸压后经脱模得到碳化硅素坯，以2℃/min的升温速率将碳化硅素坯升温至800℃，并保温60min，进行高温烧结处理，得到多孔的碳化硅预制件5。

（3）真空压力浸渗法制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料：将多孔的碳化硅预制件5放置于模具3（石墨模具）的内腔中，如图2所示，控制碳化硅预制件5上端面与模具内腔4之间留有均匀间隙，间距为1.5mm；将装有碳化硅预制件5的石墨模具与4047铝合金放置于浸渗炉中抽真空，同时双室加热，待炉内的真空度小于1000Pa时，控制碳化硅预制件5的温度为600℃，4047铝合金熔液被加热为铝合金熔液，铝合金熔液的温度控制在700℃，3h后停止抽真空和加热；在10MPa的浸渗压力下，将铝合金熔液压入碳化硅预制件的孔隙中以及碳化硅预制件与石墨模具间的间隙内；待浸渗炉冷却后开炉取件，即得带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，其激光焊接层1由碳化硅预制件5与模具内腔4间隙的4047铝合金形成。复合材料中激光焊接层1的厚度为1.5mm，铝碳化硅层2由碳化硅和4047铝合金组成，碳化硅的体积分数为43%，4047铝合金的体积分数为57%，铝碳化硅层2的厚度为8.0mm。

经检测得知，上述本实施例制备的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料中铝碳化硅层的热膨胀系数为10.1×10^-6/K，热导率为162W/(m·K)。

实施例4

一种本发明的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，如图1所示，复合材料呈层状结构，由激光焊接层1和铝碳化硅层2组成，激光焊接层1为4047铝合金，其中硅的体积分数为13%，激光焊接层1的厚度为1.5mm，铝碳化硅层2由碳化硅和4047铝合金组成，碳化硅的体积分数为30%，4047铝合金的体积分数为70%，铝碳化硅层2的厚度为8.0mm。

（1）制备碳化硅造粒粉：按照3∶35∶62的质量比称取有机硅树脂（即粘结剂）30g、淀粉（即造孔剂）350g、碳化硅粉620g，先将30g的有机硅树脂溶入800ml丙酮中得到有机硅树脂的丙酮溶液（即粘结剂溶液），然后将620g的碳化硅粉、350g的淀粉和有机硅树脂的丙酮溶液加入混炼机中混合并充分搅拌，得到碳化硅浆料，用造粒机对碳化硅浆料进行造粒，得到碳化硅造粒粉，造粒粉粒径为40目。

（3）真空压力浸渗法制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料：将多孔的碳化硅预制件5放置于模具3（石墨模具）的内腔中，如图2所示，碳化硅预制件5上端面与模具内腔4之间留有均匀间隙，间距为1.5mm；将装有碳化硅预制件5的石墨模具与4047铝合金放置于浸渗炉中抽真空，同时双室加热，待炉内的真空度小于1000Pa时，控制碳化硅预制件5的温度为600℃，4047铝合金被加热为铝合金熔液，铝合金熔液的温度控制在700℃，3h后停止抽真空和加热；在10MPa的浸渗压力下，将铝合金熔液压入碳化硅预制件5的孔隙中以及碳化硅预制件5与石墨模具间的间隙内；待浸渗炉冷却后开炉取件，即得带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，其激光焊接层1由碳化硅预制件5与模具内腔4间隙的4047铝合金形成。复合材料中激光焊接层1的厚度为1.5mm，铝碳化硅层2由碳化硅和4047铝合金组成，碳化硅的体积分数为30%，4047铝合金的体积分数为70%，铝碳化硅层2的厚度为8.0mm。

经检测得知，上述本实施例制备的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料中铝碳化硅层的热膨胀系数为13.5×10^-6/K，热导率为152W/(m·K)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，其特征在于，所述带激光焊接层的铝碳化硅复合材料由激光焊接层和铝碳化硅层组成；所述激光焊接层由纯铝或铝合金构成，所述铝合金包含硅和铝，设所述铝合金中硅和铝的体积分数分别为a和b，则0＜a＜30%，30%≤b＜100%；所述铝碳化硅层由碳化硅和所述纯铝组成，或者由碳化硅和所述铝合金组成，其中碳化硅的体积分数为30%～70%；所述激光焊接层的厚度为0.3mm～2.5mm。

2.根据权利要求1所述的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料，其特征在于，所述铝碳化硅层中的铝和所述激光焊接层中的铝为连续分布相。

3.一种如权利要求1或2所述的带激光焊接层的铝碳化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（2）制备碳化硅预制件：称取步骤（1）得到的碳化硅造粒粉，先将碳化硅造粒粉铺设于一凹模中，然后通过一凸模对凹模中铺设的碳化硅造粒粉施加30MPa～200MPa的成型压力，恒压1min～3min，卸压后经脱模得到碳化硅素坯；将所得碳化硅素坯升温至700℃～1000℃，并保温60min～120min，进行高温烧结处理，得到多孔的碳化硅预制件；

（3）真空压力浸渗法制备带激光焊接层的铝碳化硅复合材料：将步骤（2）得到的碳化硅预制件放置于一模具内腔中，碳化硅预制件的上端面与模具内腔之间留有间隙；将装有碳化硅预制件的模具与纯铝或铝合金置于浸渗炉中抽真空，同时双室加热，控制浸渗炉中碳化硅预制件的温度为500℃～700℃，控制纯铝的温度为熔点以上50℃～150℃，或控制铝合金的温度为熔点以上50℃～150℃，形成纯铝熔液或铝合金熔液，停止抽真空和双室加热；向纯铝熔液或铝合金熔液施加1MPa～20MPa的浸渗压力，保压2min～60min，将纯铝熔液或铝合金熔液压入碳化硅预制件的孔隙中以及碳化硅预制件与模具内腔的间隙中，待浸渗炉冷却后开炉取件，得到带激光焊接层的铝碳化硅复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括有机硅树脂、聚碳硅烷或磷酸铝，所述造孔剂包括淀粉或石蜡，所述有机溶剂包括丙酮或汽油。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅造粒粉的粒径在10目～100目之间。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述双室加热的时间为1h～5h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中抽真空至浸渗炉内真空度小于1000Pa。