向伟玮，张 剑，卢 茜，李阳阳，董 乐

（中国电子科技集团公司第二十九研究所，成都610036）

1 引言

随着雷达、通信和电子信息控制等电子装备朝着作用距离更远、体积更小的方向持续发展，其微波前端、脉冲功率源等核心部件的输出功率迅速增大、集成度显著提升，功率芯片的发热量急剧增大。如果散热能力不足，会导致芯片温度上升，从而导致电子装备的性能下降，寿命缩短。普通的被动散热技术和传统的主动液冷散热技术都无法满足大功率芯片的散热需求。需要采用微流道高效散热技术，利用微流体的增强散热效应实现高效散热[1-4]。

微流体的散热能力与流道的当量尺寸成反相关：微流道的当量尺寸越小，流体的微尺度换热效应越强。研究表明，为了实现数百瓦每平方厘米甚至千瓦每平方厘米的高效散热能力，需要微流道的流道宽度在数十微米量级，流道的深宽比需超过5∶1[5]。普通的加工工艺难以满足要求，基于深硅干法刻蚀工艺制备的硅基微流道散热器成为了高效散热的最佳选择之一。

国外Tuckman和Pease最早提出使用硅基微流道散热器实现电子器件的冷却；IBM、Cooligy公司和DARPA也在开展硅基微流道散热技术的研究[2]。国内北京工业大学夏国栋教授团队研制的硅基微流道散热器散热能力达到300 W/cm2；上海交通大学王艳等研究团队也开展了硅基微流道散热器的相关研究。

然而，硅作为半导体材料，将其取代金属热沉应用于微波组件时，其寄生效应会影响微波功率芯片接地，进而影响微波芯片的性能，甚至导致微波芯片出现自激或烧毁现象。……