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晶片键合技术是一种能够实现异质兼容的有效方法，已经受到了相关领域的广泛关注。经过了十几年的发展，晶片键合技术现在已经被使用到了很多光电器件中，例如太阳能电池、垂直腔面发射激光器、光子晶体微结构、探测器等器件。随着晶片键合技术的发展与对于晶片键合质量要求的提高，低温晶片键合技术成为了异质键合技术的首选。由于不同键合材料的热膨胀系数的不同，在晶片键合过程中将产生键合热应力，晶片键合质量将会因为热应力而受到严重影响。本论文分别针对Si/GaAs晶片结构键合界面的热应力等相关问题进行了理论分析与有限元仿真分析验证；并对GaAs/Au/PI晶片结构键合界面的热应力等相关问题进行了深入研究，最终利用有限元分析软件，对晶片键合退火过程进行仿真分析。 1、阐述了晶片键合技术的国内外研究现状，熟悉并掌握了晶片键合界面热应力的分析方法；叙述了有限元的发展现状，重点描述了ANSYS Workbench软件的主要特点及分析步骤。 2、根据 Suhir双层条状金属的热应力模型，建立了砷化镓电池的理论模型，得出了Si/GaAs晶片键合界面的应力分布公式，再用MATLAB方法对退火过程中键合界面的热应力进行了模拟和分析。 3、建立Si/GaAs键合晶片的三维模型，并通过有限元仿真软件ANSYS Workbench进行其退火过程的热应力分析；针对其键合界面热应力的分布特点，分别探究不同退火温度、不同半径以及不同晶片厚度对键合界面热应力的影响并提出了三种减小键合界面热应力的具体措施。 4、建立GaAs/Au/PI晶片结构的三维模型，通过有限元技术分析其在温度载荷单独作用时与变压力和温度载荷共同作用时键合界面的热应力分布，并根据不同退火温度、不同半径以及不同晶片厚度对键合界面热应力的影响提出了三种措施有效的减小了其键合界面的热应力。