基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)工艺的热电堆芯片以尺寸微小、灵敏度高、非接触测温等优点得到了广泛应用,巨大的市场需求使它亟待批量自动化生产。而目前,MEMS热电堆芯片制造中的固晶工艺全部依靠通用的固晶设备,在经过改造后完成芯片固晶,此种方式改造时间长,成本高,无法满足企业的实际需要。因此,研究针对MEMS热电堆固晶工艺特点的专用固晶系统关键技术,对于降低企业生产过程中的成本,促进MEMS热电堆产业发展具有重要现实意义和研究价值。本文首先介绍了 MEMS热电堆芯片测温原理和芯片封装工艺流程。通过分析固晶强度对固晶工艺的要求,提出了固晶强度对固晶系统的功能要求。在此基础上,分析了热电堆芯片固晶透气量的要求。通过不同温度下芯片固晶的热应力模拟仿真,确定芯片最佳固晶厚度为40μm,并提出对系统的功能要求。通过分析固晶精度对热电堆性能的影响,仿真模拟MEMS热电堆芯片贴装到银浆的流体状态,确定芯片固晶精度为20μm,进而提出对固晶系统精度要求。为接下来MEMS热电堆固晶系统建立和模块搭建奠定了前期工艺研发基础。然后,对MEMS热电堆固晶系统建立展开研究。阐述了 MEMS热电堆芯片的固晶流程,总结了固晶工艺对系统的功能要求。针对固晶系统的功能需求,建立了基于直线电机平台的固晶系统方案。在此基础上,进行了固晶系统运动平台模块、点胶模块、芯片贴装模块以及系统控制模块的搭建,为接下来MEMS热电堆固晶控制系统研究奠定了系统硬件基础。为了满足固晶精度对系统视觉模块的要求,接下来开展MEMS热电堆固晶视觉系统研究。针对芯片固晶精度要求,设计并搭建视觉模块硬件系统,并对视觉模块中光学元件进行合理选型。在此基础上,对相机内参进行标定,并分析MEMS热电堆视觉系统定位原理。针对银浆实际点胶过程中,出现点胶不均匀、漏点等现象,提出先预判别点胶质量,再图像处理的新思路并进行了相应实验研究。然后,确定了固晶软件交互界面的设计原则,并对控制软件的功能进行了设计与实现。最后,进行MEMS热电堆固晶实验研究。基于MEMS热电堆固晶系统平台对固晶工艺中的精度进行实验分析。对于固晶强度,分析影响芯片固晶强度的因素并进行参数优化。进而确定点胶针头内径160μm,压力参数0.3Mpa,点胶高度140μm,贴片高度460μm,点胶时间1.58s为固晶工艺的最佳控制参数。并进行系统固晶强度和固晶厚度的实验测试。实验结果表明,本文MEMS热电堆自动固晶系统的贴装精度高于10μm,基于工艺优化参数下的固晶强度均高于最小切应力标准9.8N,固晶厚度也位于40μm左右,满足了 MEMS热电堆固晶要求,实现了自动化固晶,对MEMS热电堆芯片的批量自动化生产起到了积极的推动作用。