CN110277318A - 一种铝碳化硅封装基板及其制备方法 - Google Patents

一种铝碳化硅封装基板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及封装基板技术领域，具体为一种铝碳化硅封装基板及其制备方法。本发明先通过制备形成具有孔位的碳化硅陶瓷基板以及与孔位匹配的硅片，然后将硅片镶嵌于孔位中形成整体陶瓷基板并向整体陶瓷基板中渗铝形成具有铝碳化硅和铝硅两相材料的铝碳化硅基板，在孔位处的铝硅材料上可轻松实现机加工制作各种形状和尺寸的安装孔，不仅可制作丝孔，且丝孔不易滑牙，解决了铝碳化硅封装基板的安装孔难加工制作的问题，且通过该制作方法，孔位处的铝硅材料与铝碳化硅材料结合稳固，不易开裂和脱落，从而使在铝硅材料上制作的安装孔可靠性高。

Description

一种铝碳化硅封装基板及其制备方法
技术领域
本发明涉及封装基板技术领域，尤其涉及一种铝碳化硅封装基板，以及该种铝碳化硅封装基板的制备方法。
背景技术
碳化硅增强铝基复合材料具有高热导率、热膨胀系数可调、高比强度比刚度、良好的尺寸稳定性等特点，在IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)封装领域应用广泛，尤其是采用铝碳化硅封装基板的封装模块，不仅提高了元器件的可靠性和稳定性，而且质量轻，使用寿命长，因此铝碳化硅是航空航天等恶劣环境下的首选材料。但是铝碳化硅自身存在的最大缺点是其硬度高而难进行机械加工，使用普通刀具根本无法加工铝碳化硅材料，只能使用金刚石刀具进行加工，因此加工成本非常高。另外，因为刀具的强度有限，无法在铝碳化硅材料上制作特别细小的安装孔，在加工细小的安装孔时极易断刀。此外，铝碳化硅材料在应用上存在的更大限制是无法在其上进行丝孔加工，一方面是因为其材质比较硬，另一方面是因其材质的脆性，即使勉强完成攻丝，丝孔也无法使用，因为螺栓在紧固过程中丝牙很容易崩断而失效。因此，对铝碳化硅材料以及应用铝碳化硅材料的封装基板进行改进，对铝碳化硅封装基板的广泛推广应用具有重要的意义。
专利文献CN103433486B公开了一种铝碳化硅基板骨架的制备模具及其制备方法，专利文献CN105826208A公开了一种封装基板孔位制造方法，它们的核心工艺是通过在碳化硅预制型上预留孔位，然后用铝液填充孔位，最终得到的铝碳化硅基板是孔位含有铝柱的基板，后期的通孔、盲孔、台阶孔、丝孔等加工则在铝柱上进行。此工艺相对比较简单，但是存在的问题也很突出，最明显的问题是孔位处的铝柱易脱落，铝柱与铝碳化硅结合处容易开裂，尤其是温度循环过程中，由于铝碳化硅与铝合金的膨胀系数差异太大，两者膨胀收缩严重不一致，两者的结合处很容易产生裂纹；其次，在铝柱上制作的丝孔在反复装卸过程中容易产生滑牙现象，导致丝孔失效。
发明内容
本发明针对现有的铝碳化硅封装基板存在安装孔难加工或安装孔存在易滑牙或易脱落等可靠性不足的问题，提供一种易于加工生产及安装孔可靠性高的铝碳化硅封装基板，以及提供该种铝碳化硅封装基板的制备方法，可在铝碳化硅封装基板上按设计要求在任意位置上轻松实现通孔、盲孔、沉头孔、台阶孔、丝孔等任意样式的安装孔的加工。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
本发明的第一方面，提供一种铝碳化硅封装基板的制备方法，包括步骤S10-S30：
S10、分别制作具有孔位的碳化硅陶瓷基板及与碳化硅陶瓷基板上所述孔位匹配的硅片；
S20、将硅片镶嵌在碳化硅陶瓷基板的孔位并对它们进行渗铝处理，形成孔位处由铝硅材料填充的铝碳化硅基板；
S30、在铝硅材料上制作安装孔，形成铝碳化硅封装基板。
上述步骤S10中，具有孔位的碳化硅陶瓷基板以及硅片的制备方法如下。
所述具有孔位的碳化硅陶瓷基板的制作步骤为：
S111、将粒径分别为0.5-1μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种碳化硅粉料混合均匀，得到粉料M1。
优选的，所述粉料M1中，粒径分别为0.5-1μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种碳化硅粉料的质量百分比分别为10-30％、10-40％、20-40％、20-60％；更优选的，这四种碳化硅粉料的质量百分比分别为10％、10％、20％、60％或15％、25％、30％、30％。
S112、向粉料M1中加入氧化铝、高岭土、苏州土并混合均匀，得到混合物M2。
优选的，所述混合物M2中，粉料M1、氧化铝、高岭土、苏州土的质量百分比分别为85-95％、0.1-1％、0.1-1％、3-15％；更优选的，粉料M1、氧化铝、高岭土、苏州土的质量百分比分别为95％、1％、1％、3％。
优选的，所述氧化铝为γ氧化铝。
S113、配制溶质的质量百分浓度为5-15％的溶液M5，所述溶质包括以下质量百分比的各组分：羟甲基丙基纤维素钠5-30％、聚乙烯醇50-80％、乳蜡1-10％。
优选的，溶液M5中溶质的质量百分浓度为10％，所述溶质包括以下质量百分比的各组分：羟甲基丙基纤维素钠25％、聚乙烯醇70％、乳蜡5％。
S114、将溶液M5与混合物M2混合均匀，得到坯料M6；然后将坯料M6放入模具中并压制成型，得到坯体M7。
优选的，坯料M6中溶液M5的质量百分比为10-30％；更优选的，将溶液M5均匀加入到混合物M2中后，经过造粒机后得到坯料M6。
优选的，将坯料M6放入模具后，在10-30MPa压力下保压2-200S，得到坯体M7。
S115、对坯体M7进行烧结处理，得到陶瓷基体M10；所述烧结处理的排胶温度为200-500℃，烧结温度为1000-1500℃。
优选的，将坯体M7放入隧道窑中进行烧结处理。
S116、对陶瓷基体M10进行机械加工钻孔，形成具有孔位的碳化硅陶瓷基板M12。
所述硅片的制作步骤为：
S121、将粒径分别为4-6μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种硅粉混合均匀，得到粉料M3。
优选的，所述粉料M3中，粒径分别为4-6μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种硅粉的质量百分比分别为20-40％、30-50％、10-30％、20-40％；更优选的，这四种硅粉的质量百分比分别为30％、40％、10％、20％或20％、45％、15％、20％。
S122、向粉料M3中加入氧化铝、高岭土、苏州土并混合均匀，得到混合物M4。
优选的，所述混合物M4中，粉料M3、氧化铝、高岭土、苏州土的质量百分比分别为92-98％、0.1-2％、1-5％、0.1-1％；更优选的，粉料M3、氧化铝、高岭土、苏州土的质量百分比分别为98％、0.5％、1％、0.5％或96％、0.5％、3％、0.5％。
优选的，所述氧化铝为γ氧化铝。
S123、配制与步骤S113中所述的溶液M5相同的溶液，即配制溶质的质量百分浓度为5-15％的溶液M5，所述溶质包括以下质量百分比的各组分：羟甲基丙基纤维素钠5-30％、聚乙烯醇50-80％、乳蜡1-10％。
优选的，溶液M5中溶质的质量百分浓度为10％，所述溶质包括以下质量百分比的各组分：羟甲基丙基纤维素钠25％、聚乙烯醇70％、乳蜡5％。
S124、将溶液M5与混合物M4混合均匀，得到坯料M8；然后将坯料M8放入模具中并压制成型，得到坯体M9。
优选的，坯料M8中溶液M5的质量百分比为10-30％；更优选的，将溶液M5均匀加入到混合物M4中后，经过造粒机后得到坯料M8。
优选的，将坯料M8放入模具后，在5-20MPa压力下保压2-120S，得到坯体M9。
S125、对坯体M9进行烧结处理，得到陶瓷基体M11；所述烧结处理的排胶温度为200-500℃，烧结温度为800-1300℃。
优选的，将坯体M9放入隧道窑中进行烧结处理。
S126、对陶瓷基体M11进行机械加工，形成与碳化硅陶瓷基板上所述孔位匹配的硅片M13。
上述步骤S20，具体为：先将硅片镶嵌于碳化硅陶瓷基板的孔位中，形成整体陶瓷基板M14；然后将整体陶瓷基板M14放入石墨模具中并连同石墨模具一起放入差压铸造浸渗炉中，对石墨模具抽真空，然后以5-10MPa的压力将铝合金熔液注入石墨模具内使铝合金熔液注入整体陶瓷基板M14的孔隙中，冷却后得到孔位处由铝硅材料填充的铝碳化硅基板。
优选的，将石墨模具抽真空至-0.05MPa后，再将铝合金熔液注入石墨模具内。
优选的，将压差铸造渗透炉上用于熔化铝合金的温度设为650-800℃。
优选的，在硅片或碳化硅陶瓷基板的孔位涂覆粘结剂后再将硅片镶嵌于碳化硅陶瓷基板的孔位中。
本发明的另一方面，提供一种铝碳化硅封装基板，包括具有孔位的铝碳化硅基板和镶嵌于所述孔位中的铝硅材料填充柱，所述铝硅材料填充柱上设有安装孔。
所述安装孔可以是通孔、盲孔、台阶孔、沉头孔和/或丝孔等，安装孔的形状和尺寸以及数量可根据产品的设计要求而定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明先通过使用由所述不同粒径的碳化硅粉料及其它物料形成的坯料制备具有孔位的碳化硅陶瓷基板，以及由所述不同粒径的硅粉及其它物料形成的坯料制备与孔位匹配的硅片，然后将硅片镶嵌于孔位中形成整体陶瓷基板并向整体陶瓷基板中渗铝形成具有铝碳化硅和铝硅两相材料的铝碳化硅基板，在孔位处的铝硅材料上可轻松实现机械加工制作各种形状和尺寸的安装孔，不仅可制作丝孔，且丝孔不易滑牙，解决了铝碳化硅封装基板的安装孔难加工制作的问题，且通过该制作方法，孔位处的铝硅材料与铝碳化硅材料结合稳固，不易开裂和脱落，从而使在铝硅材料上制作的安装孔可靠性高。另外，本发明通过按一定配比将所述不同粒径的碳化硅粉料及其它粉料组成坯料M6，以及按一定配比将所述不同粒径的硅粉及其它粉料组成坯料M8，可进一步提高和保障所制备的铝碳化硅封装基板的综合性能，导热率大于200W/(m·k)，抗弯强度大于400MPa，弹性模量200GPa，线性膨胀系数6.5-14ppm/k，密度低，综合性能突出，可广泛应用于高功率电子封装领域，是一种理想的封装材料。且应用本发明的制备方法可通过调整坯料M6及坯料M8中各组分的含量来影响所形成的陶瓷基体M10和陶瓷基体M11的孔隙结构，从而调节材料的线性膨胀系数，使所制备的材料适用于不同要求的产品生产。
本发明所述的铝碳化硅封装基板，虽然孔位处填充的铝硅材料与整体基材不同，但两者之间的热扩散系数、膨胀系数、力学强度等参数相近，因此这样设计形成的安装孔比目前预留铝孔的方式可靠性更高，在不改变铝碳化硅各向参数指标的情况下降低安装孔的机加难度，大大节约了成本，对于铝碳化硅封装基板的更广泛应用意义重大。
本发明方法可实现铝合金与镶嵌多孔陶瓷基体一次性复合，铝合金在整个材料微孔当中贯通，界面结合强度高，两相之间可以实现柔性过渡，缺陷较少，碳化硅和硅的成分可调，且可根据需要任意设计安装孔，不仅可加工镶嵌圆形安装孔，还可以是多边形或不规则形状的安装孔，安装孔的设计方案灵活多变，因此这种铝碳化硅封装基板适用性更广。
附图说明
图1为实施例1中所述铝碳化硅封装基板的结构示意图；
图2为实施例1中所述碳化硅陶瓷基板的结构示意图；
图3为实施例1中所述铝碳化硅基板的结构示意图。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。对于本领域的技术人员来说，通过阅读本说明书公开的内容，本发明的特征、有益效果和优点将变得显而易见。
实施例1
本实施例提供一种铝碳化硅封装基板，以及该种铝碳化硅封装基板的制备方法。
如图1所示，本实施例的铝碳化硅封装基板，包括具有孔位的铝碳化硅基板和镶嵌于孔位中的铝硅材料填充柱，每一铝硅材料填充柱上均设在安装孔，图1中所示的安装孔包括圆形、方形、正六边形和正八边形四种形状的安装孔。在其它实施方案中，铝碳化硅封装基板的轮廓外形及其上的安装孔的形状大小及数量，可根据产品的实际需要而设定，如安装孔还可以是其它规则多边形或不规则多边形，台阶孔、沉头孔或丝孔等，图1仅是以示意性的方式呈现铝碳化硅封装基板的一种样式，以便于对本发明的理解。
本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法，包括以下步骤(下述百分比均指质量百分比)：
1、将粒径分别为0.5-1μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种碳化硅粉料依次按以下质量百分比15％、25％、30％、30％混合均匀，得到的粉料M1。
2、向粉料M1中加入γ氧化铝、高岭土和苏州土，混合均匀后得到混合物M2；混合物M2中，粉料M1的含量为95％，γ氧化铝的含量为1％，高岭土的含量为1％，苏州土的含量为3％。
3、将粒径分别为4-6μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种硅粉依次按以下质量百分比30％、40％、10％、20％混合均匀，得到粉料M3。
4、向粉料M3中加入γ氧化铝、高岭土和苏州土，混合均匀后得到混合物M4；混合物M4中，粉料M3的含量为96％，γ氧化铝的含量为0.5％，高岭土的含量为3％，苏州土的含量为0.5％。
5、配制溶质的质量百分浓度为10％的溶液M5，其中溶质由以下质量百分比的各组分组成：羟甲基丙基纤维素钠25％、聚乙烯醇70％、乳蜡5％。
6、将溶液M5均匀加入到混合物M2中，溶液M5与混合物M2的质量比为1:4，经过造粒机后得到坯料M6，将坯料M6放入模具中，在20MPa压力下保压30S，压制成型得到坯体M7。
7、将溶液M5均匀加入到混合物M4中，溶液M5与混合物M4的质量比为1:4，经过造粒机后得到坯料M8，将坯料M8放入模具中，在10MPa压力下保压80S，压制成型得到坯体M9。
8、将坯体M7放入隧道窑中烧结，设置排胶区温度为400℃，烧结区温度为1450℃，烧结完成后得到陶瓷基体M10。
9、将坯体M9放入隧道窑中烧结，设置排胶区温度为380℃，烧结区温度为1000℃，烧结完成后得到陶瓷基体M11。
10、对陶瓷基体M10进行机械加工钻通孔，形成具有孔位的碳化硅陶瓷基板M12，如图2所示。
11、对陶瓷基体M11进行机械加工，形成形状及尺寸与碳化硅陶瓷基板上所述孔位匹配的硅片M13。
12、将硅片M13镶嵌于碳化硅陶瓷基板M12的孔位中，形成整体陶瓷基板M14。在其它实施方案中，可以在硅片或碳化硅陶瓷基板的孔位先涂覆粘结剂，然后再将硅片镶嵌于碳化硅陶瓷基板的孔位中，如先在硅片上与孔位接触的表面涂覆水玻璃，然后再将硅片镶入孔位中。
13、将整体陶瓷基板M14放入石墨模具中，然后连同模具一起放入差压铸造浸渗炉中，设定铝合金熔液的温度为750℃，待铝合金熔化后，对石墨模具抽真空至-0.05MPa，然后以8MPa的压力将铝合金熔液注入整体陶瓷基板M14的孔隙中，冷却后得到孔位处由铝硅材料填充的铝碳化硅基板，如图3所示。
14、在铝碳化硅基板的铝硅材料(即铝硅材料填充柱)上通过机械加工制作安装孔，形成铝碳化硅封装基板，如图1所示。
本实施例的铝碳化硅封装基板的导热率大于200W/(m·k)，抗弯强度大于400MPa，弹性模量200GPa，线性膨胀系数6.5-14ppm/k，密度低。本实施例的铝碳化硅封装基板，整体基板具有铝碳化硅的特性，而孔位处具有铝硅特性，因此在孔位处可以任意进行孔型加工，通孔、台阶孔、沉头孔、丝孔等均可轻松完成。铝硅材料填充柱与铝碳化硅基板结合稳固，结合处不易开裂，铝硅材料填充柱不易从孔位处脱落，可靠性高。
实施例2
本实施例提供一种结构及安装孔设计方式与实施例1所述铝碳化硅封装基板相同的铝碳化硅封装基板，本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法与实施例的制备方法基本相同，不同之处在于步骤1中，本实施例的步骤1是：将粒径分别为0.5-1μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种碳化硅粉料依次按以下质量百分比10％、10％、20％、60％混合均匀，得到的粉料M1。
实施例3
本实施例提供一种结构及安装孔设计方式与实施例1所述铝碳化硅封装基板相同的铝碳化硅封装基板，本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法与实施例的制备方法基本相同，不同之处在于步骤3中，本实施例的步骤3是：将粒径分别为4-6μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种硅粉依次按以下质量百分比20％、45％、15％、20％混合均匀，得到粉料M3。
实施例4
本实施例提供一种结构及安装孔设计方式与实施例1所述铝碳化硅封装基板相同的铝碳化硅封装基板，本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法与实施例的制备方法基本相同，不同之处在于步骤4中，本实施例的步骤4是：向粉料M3中加入γ氧化铝、高岭土和苏州土，混合均匀后得到混合物M4；混合物M4中，粉料M3的含量为98％，γ氧化铝的含量为0.5％，高岭土的含量为1％，苏州土的含量为0.5％。
实施例5
本实施例提供一种结构及安装孔设计方式与实施例1所述铝碳化硅封装基板相同的铝碳化硅封装基板，本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法与实施例的制备方法基本相同，不同之处在于步骤6中将坯料M6压制成型的压力和时间，本实施例的步骤6中将坯料M6压制成型的压力为5MPa，时间120S。
实施例6
本实施例提供一种结构及安装孔设计方式与实施例1所述铝碳化硅封装基板相同的铝碳化硅封装基板，本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法与实施例的制备方法基本相同，不同之处在于步骤8中将坯体M7烧结成陶瓷基体M10的烧结温度为1200℃。
实施例7
本实施例提供一种结构及安装孔设计方式与实施例1所述铝碳化硅封装基板相同的铝碳化硅封装基板，本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法与实施例的制备方法基本相同，不同之处在于步骤8中将坯体M9烧结成陶瓷基体M11的烧结温度为800℃。
实施例8
本实施例提供一种结构及安装孔设计方式与实施例1所述铝碳化硅封装基板相同的铝碳化硅封装基板，本实施例的铝碳化硅封装基板的制备方法与实施例的制备方法基本相同，不同之处在于步骤13中将铝合金熔液注入整体陶瓷基板M14的孔隙的注入温度和注入压力，本实施例的步骤13中铝合金熔液的注入温度为800℃，注入压力10MPa。
以上实施例旨在于提供一种铝碳化硅封装基板的制备方法，其核心宗旨是在铝碳化硅需要进行孔加工的位置，提前在预制型上进行硅片镶嵌结构设计，然后一次性铸造完成复合材料制备，最后在具有镶嵌结构的位置进行孔机加，从而降低加工难度并提高孔位质量。因此，以上制备过程中任何原料加入比例的改变，步骤的调整，铝合金温度的改变，渗铝压力的更改，镶嵌形状和材质的变化，位置和尺寸的调整等都在本发明创造之列。
以上实施例仅是本发明部分具体实施方案的介绍，在其它实施方案中，粉料M1还可以由粒径分别为0.5-1μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种碳化硅粉料按以下质量百分比组成：10-30％、10-40％、20-40％、20-60％；混合物M2还可以由以下质量百分比的各组分组成：粉料M1 85-95％、氧化铝0.1-1％、高岭土0.1-1％、苏州土3-15％；溶液M5的溶质还可以由以下质量百分比的各组分构成：羟甲基丙基纤维素钠5-30％、聚乙烯醇50-80％、乳蜡1-10％，且溶液M5中溶质的质量百分浓度可以在5-15％的范围内；粉料M3还可以由粒径分别为4-6μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种硅粉按以下质量百分比组成：20-40％、30-50％、10-30％、20-40％；混合物M4还可以由以下质量百分比的各组分组成：粉料M3 92-98％、氧化铝0.1-2％、高岭土1-5％、苏州土0.1-1％；坯料M6及坯料M8中溶液M5的质量百分比还可以在10-30％的范围内以便于更容造粒；由坯体M7制备形成陶瓷基体M10时，排胶温度还可设在200-500℃的范围内，烧结温度还可设在1000-1500℃的范围内；由坯体M9制备形成陶瓷基体M11时，排胶温度还可设在200-500℃的范围内，烧结温度还可设在800-1300℃的范围内。
上述实施方案制备的铝碳化硅封装基板均具有突出的综合性能，导热率大于200W/(m·k)，抗弯强度大于400MPa，弹性模量200GPa，线性膨胀系数6.5-14ppm/k，密度低。
本文所公开的量纲和数值不应该理解为所述精确值的严格限制。除非另外说明，每个这样的量纲旨在表示所述值和围绕该值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (10)

1.一种铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、分别制作具有孔位的碳化硅陶瓷基板及与碳化硅陶瓷基板上所述孔位匹配的硅片；
S20、将硅片镶嵌在碳化硅陶瓷基板的孔位并对它们进行渗铝处理，形成孔位处由铝硅材料填充的铝碳化硅基板；
S30、在铝硅材料上制作安装孔，形成铝碳化硅封装基板。
2.根据权利要求1所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述具有孔位的碳化硅陶瓷基板的制作步骤为：
S111、将粒径分别为0.5-1μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种碳化硅粉料混合均匀，得到粉料M1；
S112、向粉料M1中加入氧化铝、高岭土、苏州土并混合均匀，得到混合物M2；
S113、配制溶质的质量百分浓度为5-15％的溶液M5，所述溶质包括以下质量百分比的各组分：羟甲基丙基纤维素钠5-30％、聚乙烯醇50-80％、乳蜡1-10％；
S114、将溶液M5与混合物M2混合均匀，得到坯料M6；然后将坯料M6放入模具中并压制成型，得到坯体M7；
S115、对坯体M7进行烧结处理，得到陶瓷基体M10；所述烧结处理的排胶温度为200-500℃，烧结温度为1000-1500℃；
S116、对陶瓷基体M10进行机械加工钻孔，形成具有孔位的碳化硅陶瓷基板M12。
3.根据权利要求2所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，所述粉料M1中，粒径分别为0.5-1μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种碳化硅粉料的质量百分比分别为10-30％、10-40％、20-40％、20-60％。
4.根据权利要求3所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，所述混合物M2中，粉料M1、氧化铝、高岭土、苏州土的质量百分比分别为85-95％、0.1-1％、0.1-1％、3-15％。
5.根据权利要求1所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述硅片的制作步骤为：
S121、将粒径分别为4-6μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种硅粉混合均匀，得到粉料M3；
S112、向粉料M3中加入氧化铝、高岭土、苏州土并混合均匀，得到混合物M4；
S123、配制溶质的质量百分浓度为5-15％的溶液M5，所述溶质包括以下质量百分比的各组分：羟甲基丙基纤维素钠5-30％、聚乙烯醇50-80％、乳蜡1-10％；
S124、将溶液M5与混合物M4混合均匀，得到坯料M8；然后将坯料M8放入模具中并压制成型，得到坯体M9；
S125、对坯体M9进行烧结处理，得到陶瓷基体M11；所述烧结处理的排胶温度为200-500℃，烧结温度为800-1300℃；
S126、对陶瓷基体M11进行机械加工，形成与碳化硅陶瓷基板上所述孔位匹配的硅片M13。
6.根据权利要求5所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，所述粉料M3中，粒径分别为4-6μm、20-25μm、50-60μm、80-90μm的四种硅粉的质量百分比分别为20-40％、30-50％、10-30％、20-40％。
7.根据权利要求6所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，所述混合物M4中，粉料M3、氧化铝、高岭土、苏州土的质量百分比分别为92-98％、0.1-2％、1-5％、0.1-1％。
8.根据权利要求1所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S20为：先将硅片镶嵌于碳化硅陶瓷基板的孔位中，形成整体陶瓷基板M14；然后将整体陶瓷基板M14放入石墨模具中并连同石墨模具一起放入差压铸造浸渗炉中，对石墨模具抽真空，然后以5-10MPa的压力将铝合金熔液注入石墨模具内使铝合金熔液注入整体陶瓷基板M14的孔隙中，冷却后得到孔位处由铝硅材料填充的铝碳化硅基板。
9.根据权利要求1-8任一项所述的铝碳化硅封装基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，在硅片或碳化硅陶瓷基板的孔位涂覆粘结剂后再将硅片镶嵌于碳化硅陶瓷基板的孔位中。
10.一种铝碳化硅封装基板，其特征在于，包括具有孔位的铝碳化硅基板和镶嵌于所述孔位中的铝硅材料填充柱，所述铝硅材料填充柱上设有安装孔。
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