随着现代电子技术的快速发展,微处理器和电子芯片的性能愈加先进,但是其尺寸却更小,具有更高的集成度与灵敏度。此外许多电子设备及系统已经通过微加工技术实现小型化和一体化,这就意味着在单位面积会产生更多的热量,热流密度达到100W/cm~2以上,如果不及时散热,电子芯片表面的温度将会急剧上升,当温度超过80℃后,将会严重影响其性能和寿命。微通道散热器的提出,很好的解决了小尺寸芯片的散热问题。由于其结构紧凑,热效率高,具有较高的表面积体积比,需要较少的工作流体等特点,被广泛应用于大功率电子冷却等高度专业化领域。本文通过总结国内外微通道散热器的动态发展趋势,以流体力学和传热学为基础,设计出一种回字形结构的微通道散热器,工质以矩形波轨迹移动,在相同的体积下,增加了工质与散热器表面的接触面积,换热性能得到提高。主要工作包括以下内容:首先对微散热器的组成系统和工作原理做了详细介绍,定性地分析了传热过程中工质质点在空间上的分布以及影响对流换热的因素,建立相应的数学模型,在此基础上对微散热器进行数值模拟,研究不同条件下的表面温度、工质速度的分布,确定最优参数值;其次通过实验探究微通道散热器的工艺参数并设计制备流程,将微散热器的回字形通道分为上下两层制作,再将其交错叠加进行封装,随后在散热板底部溅射金属镍作为模拟热源,提供实验所需的热量,有效减少热量损失;最后搭建实验平台,采集工质流速、表面温度以及压降等数据,测试了回字形微通道散热器的换热性能以及压降性能,通过实验结果分析工质流速对进出口压降、对流换热系数、摩擦阻力系数的影响。当工质流速为1.1m/s时,摩擦阻力系数趋于0.45,对流换热系数可达10~4W/(m~2·K)。