薄膜/基底系统在信息科学以及微电子机械系统技术( Micro Electro-Mechanical System,MEMS)中有着十分重要的地位。薄膜中常会有压或拉的残余应力,因此薄膜/基底结构通常是工作在残余应力和热应力以及外加应力的联合作用下。这类薄膜的第一类破坏形式是断裂;第二类则是屈曲、散裂。薄膜的变形和损伤直接影响到器件的性能和寿命。由于MEMS的工作环境极为复杂,通常受到热、力等多场耦合作用,所以多场耦合下薄膜/基底二元系统的研究极为重要。本文根据MEMS工作环境,开发了力-位移自动控制加载系统。该加载系统由计算机控制,通过一对PZT对试件进行力和位移的加载。同时,利用温度控制系统进行温度加载。本文主要研究和分析讨论沉积在有机玻璃基底上的Al薄膜,在残余应力和外加轴向载荷以及循环热载荷的共同作用下的破坏过程。使用一台光学显微镜观测膜层表面的形貌及其变化。进行了轴向压力载荷试验,并记录了薄膜的破坏过程。为了模拟膜层在复合工况下形成屈曲变形,在试验中对试件施加外部单轴压缩载荷与热循环载荷,测量了铝质薄膜不同压应力下的热疲劳特性。利用数字图像技术对MEMS压力传感器的热变形进行了初步研究,测量了MEMS传感器表面的热变形场和应变场。