本文提出了从源头着手提高整个MEMS器件使用性能的关键技术之一—微尺度激光喷丸强化技术,该技术利用高能激光脉冲诱导的高幅冲击波的力效应使材料通过滑移和孪生两种方式产生塑性变形,伴随着位错密度的显著增高,表面硬度大幅度提高,并在表面层获得高的残余压应力。微尺度激光喷丸强化技术是在宏观激光喷丸强化的基础上发展而来,但其在诸多方面与宏观喷丸工艺具有本质差别。本文详细分析了微尺度激光喷丸强化工艺的基本过程和原理,并着重对微尺度激光喷丸强化过程进行了有限元模拟分析，最后还进行了一些实验研究,主要工作有以下几点：在波固作用机制的理论基础上,研究了微观强化机理。采用椭球面波传播理论对微尺度激光喷丸过程进行建模,求解了冲击波传播速度,在此基础上,根据爆轰波和爆炸气体动力学理论,研究了微喷丸过程冲击波压力的分布特性,获得了冲击波压力的二维时空分布关系式。研究了微尺度激光喷丸强化过程的有限元模拟方法,建立了微尺度激光喷丸强化的有限元分析模型,讨论并处理了有限元模拟过程中的关键技术。基于ABAQUS有限元分析平台,设计了有限元模拟的实施流程,对微尺度激光喷丸诱导的表面动态应力、残余应力各表征值和工艺参数之间的关系进行了有限元模拟研究。使用Design Expert软件中的Box-Behnken设计方法进行实验设计,提取各组激光工艺参数下的残余应力表征值进行数据处理,确定各因素以及相关因素的交互作用对残余应力表征值的影响,建立了激光工艺参数与平均表面残余应力的二次回归模型,并对模型的合理性进行了验证,在此基础上确定了最佳激光工艺参数组合。典型材料微尺度激光喷丸实验,对微尺度激光喷丸后试样表面的涂层形貌、冲击坑的形貌、材料显微硬度及表层显微组织进行测试和分析,分析其形成的原因以及对表面改性的影响机理,为微尺度激光喷丸强化的深入研究提供了依据。