采用玻璃焊料作为密封材料印刷在晶圆上,通过低温键合对多个芯片同时密封,得到的产品不但气密性好、成本低而且键合强度高、可靠性好。本文通过实验和有限元分析两种方法相结合,对微机电系统晶圆级玻璃焊料的密封工艺及热应力进行研究,制定出较好的封装工艺,为批量工业化生产提供参考。通过有限元法对键合热应力进行分析,得到热应力最大值位于玻璃焊料与硅片接触面的外拐角处,其次是玻璃焊料内外边缘处；采用较小热膨胀系数和弹性模量的密封材料可以降低热应力；玻璃焊料线宽对热应力影响不大,厚度和键合温度越大热应力越大。经过丝网印刷、预烧结和键合过程的实验研究并结合有限元分析,确定较合适的封装工艺参数为：印刷用的丝网线宽为0.3mm,采用压力为40N的橡胶刮刀印刷,脱模速度为2mm／s；预烧结峰值温度为440℃且保温10min；键合温度440℃,键合压力30KPa,键合后降温速率10℃／min,焊料厚度为0.005mm-0.01mm。对键合后封装单元进行剪切强度测试发现失效主要位于玻璃焊料中。针对键合后玻璃焊料线宽过大的现象进行改进,采用刻蚀槽法得到了形貌较好的玻璃焊料环,刻蚀槽线宽为0.4mm或0.5mm、深度为0.01mm时较好；有槽键合后得到玻璃焊料的热应力小于无槽键合时的热应力。对工艺改进后的封装单元进行检测,气密性测试合格率为90%,可靠性测试合格率为85%,剪切强度测试合格率为100%。结果表明,工艺优化后得到了符合标准且性能优异的产品。