近年来,随着轻、薄、短、小电子芯片的发展趋势,使芯片的热流密度不断增加,对电子芯片的可靠性带来更大的威胁。对电子芯片进行热分析和设计研究,是提高芯片可靠性的关键。目前提高电子芯片散热效果的主要措施是使用散热器,因此,对散热器进行热分析和优化设计,对于提高散热性能和节约成本均具有重要的意义。本文结合目前电子芯片的散热需求,使用流体力学有限元分析软件(FLO EFD.Pro 9.0),对目前使用较为广泛的翅片式散热器进行了详细的热分析,讨论了结构参数在自然对流条件下对散热器散热性能的影响。仿真结果表明,影响翅片式散热器散热效果的重要因素为翅片间距、翅片厚度,基座厚度和翅片高度。所得出的翅片式结构尺寸参数对散热器散热性能的影响规律,为指导以后翅片式散热器的设计提供参考依据。使用流体力学有限元分析软件(FLO EFD.Pro 9.0)对微流道式散热器的流动和传热进行了数值计算。讨论了以水为冷却介质在不同流道截面高宽比的S形流道和不同结构形状尺寸的微流道散热器内的流动与换热特征,得出最佳流道高宽比为1:2。继而设计了两种新型微流道散热器,并分析和优化了两种新型散热器的散热与流动特性。仿真结果表明,所设计的新型散热器具有较佳的流动和传热特性。最后,将优化后的翅片式散热器和微流道散热器在单板机箱内得以应用,并将风冷散热和液冷散热有机结合,阐述了在实际系统应用中通风口位置、散热器排列方式及风路设计的原则。