圆片级封装是现代高密度系统级器件封装的基础技术之一，它能在晶圆级通过多种高密度互连技术直接完成多种器件或系统的封装，可进一步降低封装体积、尺寸、重量和成本，并提高封装密度和可靠性。尽管封装技术和光电探测技术的发展日新月异，GaAs基光电探测器的封装技术却还停留在初级阶段。因此，发展GaAs基光电探测器的封装技术意义重大，可以推动相关应用设备（例如光谱仪）的微小型化和便携式发展。　　本论文针对一种新型GaAs CCD光电探测器开展了圆片级封装研究。综合封装设计、封装工艺和可靠性各方面考虑，提出了两种圆片级封装方案。分析并研究了各方案的热稳态性能。重点围绕新型GaAsCCD光电探测器的圆片级封装工艺进行了详细而深入的研究，特别是与信号互连相关的各关键工艺。在此基础之上，优化了工艺流程，并成功制造了试验样件。对获得的新型GaAs CCD光电探测器圆片级封装试验样件进行了相关可靠性研究，特别探讨了互连结构对器件多层外延层结构的可靠性影响。具体研究内容包括以下各方面。　　设计方面，提出了两种圆片级封装设计方案，分别是基于GaAs干法刻蚀TSV（Through Substrate Vias）通孔技术的封装结构（方案一）和基于GaAs湿法腐蚀TSG(Through Substrate Grooves)互连槽技术的封装结构（方案二）。以1×64 GaAsCCD光电探测器阵列的圆片级封装为目标，对结构参数、封装材料和封装工艺方面进行了综合考虑和优化，并对封装结构进行了热学仿真，结果表明，在其工作功率下两种封装结构均能满足系统指标要求。　　封装工艺方面，研究了两种封装方案的整套工艺，对其中的关键工艺，如GaAs/玻璃晶圆键合技术、GaAs干法刻蚀TSV通孔技术、GaAs湿法腐蚀TSG互连槽技术相关工艺参数进行了优化，结果表明，GaAs/玻璃晶圆键合翘曲度由-192.74μm降低至-90.34μm; GaAs干法刻蚀得到了直径60μm深75um的TSV通孔;通过GaAs湿法腐蚀得到了适用的TSG互连槽，其形貌呈倒梯形结构，槽底面宽度可根据需要在100-150μm范围内选择，槽顶部宽度范围200-300μm。另外，还研究了TSG隔离和金属化、BCB钝化层制备、激光植球等关键互连工艺。按照封装结构设计，在4英寸GaAs晶圆上制造出了圆片级封装试验样件。试验样件测试结果验证了圆片级封装结构设计、材料设计、工艺设计的可行性，导通电阻约1Ω。　　可靠性方面，分析了新型GaAs CCD光电探测器常规和特殊可靠性要求。从TSV/TSG制造、TSV/TSG隔离和TSV/TSG金属化三个层次分析了互连结构对GaAsCCD光电探测器多层外延层结构绝缘性能的影响。设计并开展了相关实验，证明TSG互连槽结构的隔离和金属化不会造成各外延层之间短路。