第五代移动通信技术（5G）的出现和快速发展,引发电子设备,尤其是智能手机、平板电脑等朝着高性能、高集成和微型化的发展浪潮,进而导致其在极端狭小空间下产生超高热流密度。在狭小空间内实现高效散热成为现代先进电子设备研发与应用的重大技术挑战。超薄均热板具有优异的导热性能,较大传热面积和较好的均温性能等优点,是目前业界与学术界关注的焦点。然而,由于极大的蒸汽流动阻力,传统的气液异面超薄均热板设计难以实现极端超薄化。目前,量产的最薄均热板厚度始终维持在0.4 mm左右。5G时代对于厚度小于0.4 mm的超薄均热板需求日益突出。鉴于此,本文提出一种厚度为0.27 mm的新型气液共面结构超薄均热板设计与制造方法,围绕新型气液共面结构超薄均热板的运行机理、结构设计、制造方法以及性能表征进行了系统且深入的研究,本文主要内容如下:（1）气液共面超薄均热板结构设计与制造成形针对5G时代下超轻薄电子设备对超薄均热板极端尺寸和高效传热的需求,提出了一种厚度为0.27 mm的新型气液共面结构超薄均热板,理论研究了超薄均热板受力变形和传热特性,发现条形支撑柱具有优异的防塌陷变形能力,在极薄厚度下气液共面结构超薄均热板具有更小流动阻力;基于理论模型提出了极端超薄均热板内部壳板支撑柱、吸液芯结构和气液排布优化设计;综合论述了超薄均热板结构、材料及其加工性能的优劣,开发了超薄均热板壳板支撑柱、吸液芯结构,壳体封装等制造成形工艺。（2）吸液芯结构表面形貌调控与性能表征以增强超薄均热板吸液芯的毛细性能为目标,采用氧化处理微纳加工技术调控吸液芯表面形貌,采用电子扫描显微镜和X射线能谱分析技术分析了吸液芯表面形貌和组成成分,通过接触角测试装置表征吸液芯润湿性能,基于毛细吸液动力学提出准确可靠的毛细性能评估方法,构建毛细吸液红外热像测试平台并测试吸液芯毛细性能。结果表明氧化处理可以大幅度增加吸液芯表面粗糙度,增加表面微通道,进而增强吸液芯表面润湿性能,提高吸液芯毛细性能。此外,随着氧化时间增加,丝网毛细性能逐渐增强,但是增强的幅度随氧化时间增加而逐步减小,同时氧化时间较长会降低丝网柔性,容易出现断裂风险,导致液体流动通道不连续。随着丝网压扁厚度的减小,毛细性能逐渐衰减,当厚度减小至0.15 mm及以下,丝网的毛细性能急剧下降。本文丝网最优处理参数为氧化时间和压扁厚度分别为40 min和0.18 mm。微沟槽宽度增大会降低液体回流毛细力,同时也会降低蒸汽流动阻力,综合考虑,本文微沟槽最优宽度为0.2 mm。（3）气液共面超薄均热板传热性能与机理研究针对气液共面结构超薄均热板,建立了极限传热功率理论和传热热阻网络模型,理论预测了其极限传热功率和热阻分别为3.18 W和0.93℃/W;构建超薄均热板传热性能测试平台,深入系统地研究了超薄均热板传热性能,包括均温性、极限功率、热阻和等效热导率等,并与其他文献超薄均热板进行对比。结果表明,厚度仅为0.27 mm的气液共面超薄均热板极限热传输功率为3.5 W,热阻为1.2～1.5℃/W,等效热导率可达10000W/（m·K）以上,放置位置对其传热性能影响较小,相比于其他文献中的超薄均热板具有较大竞争优势。此外,还进行了模拟智能手机实际应用散热实验,结果表明,超薄均热板能够有效降低散热模组热点温度,在5G时代下超轻薄智能手机散热中显示出广阔的应用前景。（4）超薄均热板工艺与结构参数优化研究不同工艺参数（注液量与氧化处理）和结构参数（支撑柱间距与蒸汽腔厚度）对超薄均热板瞬态热响应和稳态传热性能的影响,以进一步优化其传热性能。结果表明,超薄均热板处于最优注液量30 mg时,可以防止液膜过厚,阻碍蒸汽流动而导致的热响应和均温性能下降,同时可以推迟均热板发生局部蒸干现象,增大极限传热功率。丝网氧化处理可以增强其毛细性能,进而提高均热板极限传热功率;微沟槽氧化处理可以促进冷凝液体回流至丝网,避免液体堵塞蒸汽通道而造成均温性能降低。增大支撑柱间距可以降低蒸汽阻力,但同时也可能导致壳板塌陷而增大蒸汽阻力。在满足尺寸需求下,增大蒸汽腔厚度可以减小蒸汽阻力,提高传热性能。此外,还研究了柔性弯曲对气液共面结构超薄均热板传热性能影响,结果表明,气液共面结构超薄均热板在较大弯曲角度（90°）下依旧能够保持较高热导率（>7000 W/（m·K））,在柔性电子设备散热领域中具有广阔的应用潜力。