本论文开展了非制冷红外焦平面阵列(FPA)的封装及其关键工艺研究。该非制冷红外焦平面阵列为双材料微悬臂梁阵列，其红外吸收层材料吸收红外辐射并将吸收的红外辐射转化为热能，微悬臂梁就会因为两种材料热膨胀系数的不同而发生形变弯曲。采用光学系统读出这种形变弯曲量，然后由CCD传感器将其采集量化的信号转化为红外图像。　　本文首先介绍了红外探测器的发展和研究现状，之后针对FPA的制备需求研究了TMAH溶液的腐蚀特性。详细研究了在不同温度、不同浓度下，硅和氧化硅薄膜在TMAH溶液中的腐蚀速率，以及在TMAH溶液中溶解一定量的Si后，TMAH对金属Al薄膜的选择性腐蚀特性。　　论文第三章研究了一种聚酰亚胺(PI)牺牲层工艺，分析了PI的材料特性，探究了PI的成膜、固化、图形化及各项异性刻蚀的关键加工工艺，并形成成套制备工艺。　　论文第四章讨论了红外FPA的工作原理及结构设计要点，设计了四种不同的像元结构，理论计算出各种像元结构的噪声等效温差(NETD)，采用聚酰亚胺牺牲层工艺，在硅衬底上完成红外FPA的制备，并解决了关键工艺问题。　　论文第五章提出了一种非制冷红外FPA的混合圆片级真空封装工艺，整个封装芯片包括衬底基片、中间垫层片和窗口基片三部分，在衬底和中间垫层片上溅射Cr/Ni/Au金属并图形化，形成键合界面。先通过阳极键合工艺完成中间垫层和窗口基片的键合，之后，在9×10-4mbar(0.675mTorr)的真空度、390℃温度下利用Au-Sn合金焊料通过共晶键合实现衬底与中间垫层片与窗口基片的键合。采用示踪气体氦细检漏技术检测封装完成后的芯片，其漏气率为1.8×10-8Pa·m3/s，电镜观察封装的键合界面，发现界面平整，且无空洞，验证了该封装工艺的可靠性与可行性。