随着信息技术的发展,电子元件向高频化、高速化和集成电路的小型化、高集成化方向演变,电子元件发热的热流密度也急剧上升。研究表明,温度过高会严重影响电子设备的工作性能,极易引起严重的系统故障甚至烧毁设备。当功率晶体管的结温大于70℃后,温度每升高10度,其可靠性会降低50%。如何在有限的温度区间和狭小的空间内实现高热流密度的散热己成为高新技术发展的瓶颈。热管是一种高效的被动式散热元件。近年来,新型高效微热管的开发研究受到了广泛的关注。随着半导体加工技术的迅速发展,电子元件与热控元件的集成备受青睐,硅基微型环路热管可以直接与电子元件集成,大幅度减小体积与传热热阻,环路热管基于相变换热机理,具有明显的高效散热优势,近年来,新型高效超薄型热管的开发研究受到了广泛的关注,事实上,超薄热管技术的进一步突破在于更好地利用微/纳米尺度的两相流动和传热过程,尤其是蒸发器内的复杂沸腾现象。为实现微型环路热管的可视化研究,本文设计并加工了高深宽比微小槽道阵列毛细芯的硅基微型环路热管（μLHP）,搭建了抽真空灌注实验台以及可视化传质传热实验台。通过可视化实验研究μLHP内两相流分布和蒸发冷凝现象,重点研究μLHP的启动和失效特性,加深了对μLHP内部的流动情况的认识;最后,通过μLHP传热实验,研究工质特性、不同加热功率、不同灌注方式等对μLHP传热性能的影响。本文完成微型环路热管的设计加工、抽真空灌注实验台和可视化传热测试实验台的研制,以及可视化传质传热实验与分析,具体工作如下:（1）完成了高深宽比微小槽道阵列毛细芯的硅基微型环路热管的设计,利用离子刻蚀技术以及光刻技术分别完成了硅基底板与玻璃盖板的加工,实现了硅基环路热管的加工制备（长80mm,宽20mm,厚1.5mm）,为硅基微型环路热管的制备提供了一套可行工艺路线。（2）自主研制了硅基微型环路热管抽真空灌注实验台,完成了硅基微型环路热管的抽真空灌注,为硅基微型环路热管的抽真空灌注及其控制过程提供了一种新方法。（3）设计并搭建了可视化传质传热实验台,对硅基微型环路热管的传热性能进行测试,包括微型环路热管的启动特性,最低启动功率,失效特性和传热极限等。通过对硅基微型环路热管的可视化实验,研究硅基微型环路热管内部工质的流动以及蒸发冷凝情况,得出其启动、平稳运行以及失效时内部的工质分布和运动情况。总结出该设计下硅基微型环路热管的运行规律。研究表明,硅基微环路热管可以最大限度的降低芯片的温度,增加其整体温度均匀性,在微小元件高强度散热及温控方面优势显著。而开展硅基微环路热管的深入研究对于进一步发挥该技术优势、满足微电子散热需求具有重大意义。