将超声波塑料焊接技术引入微流控芯片的封装具有不引入外部介质、键合强度高、键合时间短、材料适用范围广的优势。但就超声波塑料焊接技术而言,人们对其机理的理解还不十分深入。研究超声波塑料焊接的机理,可以更清楚的理解微流控芯片超声波键合时材料的熔融行为和焊接参数对键合过程的影响,为实现高质量键合服务。因此本文就超声波塑料焊接的机理做了部分基础性研究工作。首先针对聚合物材料,提出了一种粘弹性力学模型,该模型以广义Maxwell模型为基础,借助Boltzmann叠加原理和“时-温等效性原理”,可以将聚合物的动态模量表示为温度和频率的函数。然而在利用“时-温等效性原理”将松弛曲线片段平移为松弛主曲线时存在平移不准确的问题,因此文中对“时-温平移方程”进行了修正。推导了周期应变载荷下的粘弹性产热方程,从中得出,粘弹性热是在一定的温度范围内很短的时间里产生的,且低温段的粘弹性产热并不明显。对承受静压力和高频振动载荷的带矩形导能筋的有限元模型进行了动力学仿真,结果显示角点处的瞬时摩擦应力和相对滑动速度可以达到很高的数值,从而提出低温段超声波塑料焊接的热源来自界面上的摩擦热的观点。分别对摩擦热和粘弹性热提出了相应的仿真策略,结果表明超声波焊接接头上的温度场为非均匀温度场,粘弹性热使材料内的温度在很短的时间内攀升到很高的温度。用热电偶温度传感器进行了超声波塑料焊接接头温度场的实际测量,所得结果与仿真结果具有类似的趋势。对不同焊接压力和振幅作用下的模型温度场进行了仿真,结果显示温升速率随焊接压力和振幅的提高而提高,且振幅的影响要大于焊接压力的影响。最后,针对塑料微流控芯片的封装给出了两种不同的导能筋形式,从机理方面分析了其可行性,并对该两种形式导能筋的芯片进行了超声波键合实验。