针对微器械制造过程中对同种或异种新型轻质金属箔板的微连接需求,本文结合多级剪切冲压连接工艺和激光冲击成形工艺的优点,提出激光冲击金属箔板方形微剪切冲压连接工艺,为同种或异种金属箔板提供新的微连接方法。本文从理论基础、基本工艺参数、接头成形过程、同种和异种金属箔板组合工艺窗口、接头力学性能、失效模式、工艺参数建模与优化等方面进行研究,主要研究工作与成果如下:首先,探讨了激光冲击金属箔板方形微剪切冲压连接中激光与物质相互作用中等离子体的形成;确立了激光功率密度和激光诱导冲击波峰值压强的简化计算模型;讨论了应力波在软膜和工件中传递时软膜的增压效应以及阻抗匹配原理;介绍了复杂载荷作用下材料的塑性变形屈服准则;分析了多级剪切冲压连接工艺过程及连接机理;为后续激光冲击金属箔板方形微剪切冲压连接工艺实验研究提供了理论分析基础。其次,利用Spitlight 2000 Nd-YAG激光器搭建了工艺实验系统;对软膜厚度、正冲次数和反冲次数这三种基本工艺参数下的接头尺寸以及截面形貌进行实验研究,研究发现软膜厚度为100μm、正冲次数为2以及反冲次数为1时更有利于接头成形和工艺效率;实验确定了接头成形的三个阶段,即第一阶段-拉伸和剪切、第二阶段-冲压压平、第三阶段-反冲与连接,并揭示了工艺过程中接头成形规律和成形厚度分布规律;建立了正冲垫片厚度、正冲能量和反冲能量这三种工艺参数与铝箔组合箔板总厚度的工艺窗口,并通过单搭接拉伸剪切测试对不同厚度铝箔组合接头的力学性能及其失效模式进行研究,研究发现接头的垂直剪切力总是大于平行剪切力且垂直剪切曲线比平行剪切曲线具有更大的载荷刚度,接头平行剪切测试只有一种失效模式而垂直剪切测试则有四种失效模式。此外,对铜箔和铝箔、钛箔和铝箔、不锈钢箔和铝箔三种金属箔板组合的实验探究表明该工艺同样适用于实现异种金属箔板的微连接,并进一步研究了他们的工艺窗口、力学性能与失效模式。以上研究为进一步实现接头工艺参数的优化提供基础。最后,基于单因素法实验分析揭示了正冲电压百分比、反冲电压百分比、正冲垫片厚度、剪切模宽度这四种工艺参数对接头的影响规律并获得合理的工艺参数优化范围;通过中心复合设计方法获得四因素五水平实验设计矩阵并通过实验研究获得响应;基于响应曲面法建立接头两种剪切力的数学模型,通过方差分析对四种工艺参数的交互影响进行研究;基于最大剪切力优化准则和在低功耗小接头尺寸下最大剪切力优化准则,分别获得工艺参数优化结果并进行实验验证,其模型预测值与实验值较为吻合。研究表明基于响应曲面法建立的激光冲击金属箔板方形微剪切冲压连接工艺参数设计优化模型是有效的。本文提出了激光冲击金属箔板方形微剪切冲压连接方法,为金属箔板的微连接提供一种新工艺;论文的研究为该工艺的进一步工业应用提供指导作用。