电子元器件的小型化和高集成度使得其热流密度不断增加，散热问题已经严重制约着微电子器件的高速发展。本文采用微细通道热沉作为散热结构方式，通过几何结构和流体的改变来获得更好的流动与换热效果。　　结构上在热沉通道中插置交错布置的菱形针肋，通过减小针肋的迎流角度和对垂直于热沉入口流向的尖角切除两种方式进行流动和换热的优化。建立三维模型进行数值模拟，流态从层流过渡到湍流，力求得到最优的针肋结构。模拟研究表明，针肋角度θ越大，扰动越强烈，流动涡区越大，流动边界层分离越严重，因此换热越好，但是进出口压差也越大，综合热-水力性能h/Δp随着针肋角度的减小而增大；在不同针肋角度θ下，随着边角切除深度δ的增大，虽然换热系数有所下降，但是进出口压差Δp大大减小，综合热-水力性能h/Δp提高。随着δ的增大，热沉加热面的温度分布更加均匀，出口处最高温度也有所降低。δ>0.1mm时，进出口压差Δp减小不明显，综合热-水力性能基本不变。　　在改变流体方面，对比低熔点液态金属镓和水两种流体在简单的矩形通道中工作时的换热效果，建立三维模型，通过层流数值模拟得出结论：Re越大，也即流速越大，镓作为流体工质换热效果越优于水；通过改变加热面位置和尺寸时发现，对比水，液态金属镓作为流体工质更适合功率更高、尺寸更小的芯片等需要换热的设备，而且通道长度越小，镓作为流体时热沉换热效果更好，说明镓作为流体工质时可以将热沉尺寸做的更小；增加微通道宽度，以镓作为流体工质可以增强换热，与水作为流体时的结论相反，说明液态金属镓作为流体工质散热可以弱化微通道中的肋片设计，使得热沉的设计变得更简单，热沉阻力更小，消耗的驱动泵功也更小。总体来讲，液态金属镓更适合功率更高，日趋微型化的换热设备。