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塑料在微电子和微生物医学领域中的应用越来越广泛，随之带来的连接问题是当前需要迫切解决的问题之一。激光透射微连接塑料作为一种新兴的连接技术，正变得越来越重要。开展激光透射微连接塑料的研究正逐渐成为研究热点。 本文选择黑色PC、透明PET作为实验连接材料，采用响应曲面法(RSM)系统研究了基于掩膜的激光透射微连接PET与PET、PC与PET连接工艺，对基于掩膜的激光透射微连接PC与PET温度场进行了模拟。 首先，采用半导体激光器对两组塑料PET与PET、PC与PET进行了基于掩膜的激光透射微连接实验，对于PET与PET的微连接，采用涂层clearweld作为吸收剂，讨论了五种不同掩膜上矩形缝隙(0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm以及0.5mm)的连接结果，使用其中连接结果较好含有0.3mm矩形缝隙的掩膜进行后续工艺参数对连接质量影响的实验研究，得到的最大连接强度为30.27MPa。对于PC与PET的微连接，讨论了四种不同掩膜上矩形缝(0.15mm、0.25mm、0.35mm和0.45mm)的连接结果，并使用其中连接结果较好含有0.35mm矩形缝隙的掩膜进行后续工艺参数对连接质量影响的实验研究，得到的最大连接强度为22.63MPa。讨论了两组实验中激光功率、扫描速度和夹紧力对连接质量（连接宽度和连接强度）的单因素影响。使用含有0.2mm矩形缝隙的掩膜对三种不同表面粗糙度的PC与PET进行微连接研究，结果表明:不同表面粗糙度的PC得到不同的连接质量，但并不是粗糙度越大越好。讨论了拉伸实验过程中拉伸失效的两种主要形式:塑料完整的拉开和塑料断裂。针对基于掩膜的激光透射微连接特有优点，对非直线型焊缝进行了微连接展示。 其次，采用中心复合设计法(CCD)对基于掩膜的激光透射微连接PET与PET、PC与PET进行了实验规划，利用响应曲面法(RSM)建立了基于掩膜的激光透射微连接工艺参数与连接宽度和连接强度之间的数学模型，对方差进行了分析并实验验证了模型可靠性，讨论了主要工艺参数对连接质量（连接宽度和连接强度）的交互式影响。结果表明，激光功率、扫描速度和夹紧力对连接宽度和连接强度有着较大的交互式影响。利用所建立的模型对工艺参数进行数值优化，得到了最佳工艺参数组合，从而为PET与PET、PC与PET连接质量的提高和其生产成本的降低提供指导。 最后，使用ANSYS分析软件对基于掩膜的激光透射微连接PC与PET建立三维热传导模型，利用APDL编程语言实现超高斯热源的动态加载。获得了连接过程中温度场的分布，模拟计算并分析了激光功率、扫描速度对连接宽度的影响，通过与实验结果的对比，得到两者的趋势基本吻合这一结果，证明ANSYS热分析模块的可靠性，为实际实验提供有效指导。