本文以MEMS器件真空电阻凸焊过程为研究对象,采用ANSYS软件,对真空电阻凸焊过程进行了热-电-结构三场耦合模拟分析。模拟分析过程中充分考虑了接触电阻、相变潜热、以及随温度变化的材料物理力学性能等因素对熔核生长过程的影响。分析结果表明:预压阶段凸焊筋接触面附近区域产生较大的塑性变形,凸焊筋与工件贴合面部位产生良好的物理接触和导电通路;通电加热阶段,凸焊筋压溃主要发生在通电过程的前半部分时间内,而以后的通电时间,主要是凸点部分金属熔化,最终形成凸焊焊核的过程;冷却结晶阶段,凸点附近温度迅速下降,在材料熔点处出现拐点,之后逐渐冷却到室温,焊后残余应力在焊核边界的位置发生剧烈变化。在真空电阻凸焊三场耦合分析的基础上,运用ANSYS自带的ADPL语言进行参数化编程,分析不同焊接参数和凸焊筋几何形状对焊接质量的影响,并进行焊接试验验证,具体内容包括:分析了三种不同焊接电流对焊接质量的影响,结果表明焊接电流为20KA时有利于得到优质焊核;分析了三种不同电极压力对焊接质量的影响,结果表明电极压力为20KN时热生成率和电极压力形成动态平衡,焊核稳定增长,有利于得到满意的焊接质量;分析了三种不同凸焊筋高度对焊接质量的影响,结果表明凸焊筋高度为0.8mm有利于得到优质焊核;分析了三种不同凸焊筋角度对焊接质量的影响,结果表明凸焊筋顶角为60o有利于得到优质焊核;分析了三种不同凸焊筋边距对焊接质量的影响,结果表明凸焊筋边距为2.1mm有利于得到优质焊核;进行焊接试件拉伸强度试验和泄漏率测试试验,试验结果与数值分析结果吻合。