随着芯片向微型化和集成化的方向发展,因热流密度增加导致的芯片发热问题日益严重。大功率多芯片PCB板上离散分布着多个高热流密度芯片。多芯片发热严重且分布不均的问题易造成器件及设备的损坏。所以,需要同时对多个芯片进行有效的散热处理。微通道液冷技术是一种高效散热技术,具有良好的应用前景。因此,本文采用微通道液冷技术来解决某大功率多芯片PCB板的散热问题,先设计并优化了一款串并联梯台微肋阵微通道冷板结构,并对该微通道冷板的散热性能进行重点研究。本文主要研究内容如下:（1）根据该多芯片PCB板散热需求设计微通道冷板结构。采用从局部到整体的设计思路,先对核心发热区域进行叉排微肋阵结构设计。通过比较4种不同微肋阵结构的综合换热性能,优选梯台微肋阵结构作为核心发热区域的散热结构。然后对主流道进行串并联结构设计,并通过在流场“死区”设置倒角使通道内流场分布更均匀。最终得到的冷板结构可使多芯片工作时的最高温降至70℃,温差在7.5℃内,温度标准差在3℃内。（2）采用数值仿真的方法对本文设计的串并联梯台微肋阵微通道冷板进行热分析,重点讨论了单相流下非几何因素中的入口流量、入口雷诺数、流体工质和固体材质等对冷板传热特性的影响。此外,本文对冷板通道内流场特性进行了分析,发现流体在梯台微肋阵通道内会形成不同程度的涡流和二次流,进而起到强化传热的效果,并基于场协同理论对冷板结构设计的合理性进行了验证。最后对冷板进行了流-热-结构耦合分析,根据得到的最大热变形和热应力值验证了冷板结构的可靠性。（3）设计微通道冷板散热实验系统并搭建实验平台。以控制变量法研究不同流量或不同热源功率下冷板的散热性和均温性。得到结论:当入口流量为600m L/min时,热源最高温均小于70℃,温差小于7.5℃,温度标准差小于3℃,达到了本文的散热指标。通过对比温差和温度标准差的实验值和理论值,发现其平均误差在6%以内,证明了该冷板具有优良的均温性,并分析了二者产生误差的原因。