随着电子设备工作频率提升，雷达、氮化镓（GaN）功率器件等热流密度需求已达5-10kW/cm²)，传统微通道散热器（MHS）散热能力仅<2 kW/cm²，存在严重热失控风险。
传统方案局限：基材硅、铜等传统基材导热率低（硅 148W/(m・K)、铜～400W/(m・K)），无法快速传导高热流；结构：毫米级微通道散热能力仅300W/cm²，且针翅单一导致流场扰动不足；性能：现有 MHS 热阻普遍>0.03 K. cm²/W，无法满足近结冷却的低阻需求。
基于金刚石微通道散热器（MHS）的近结冷却技术，该技术采用创新的腰形针翅与圆柱形和翼型相结合，研究了边界条件和几何尺寸对传热的影响。
结果表明，低质量流量时，微通道内会产生热积聚，加剧热点温度的升高，而针翅的结构参数对热点温度的影响有限，但对流动和传热性能有显著影响，为使传热过程中的不可逆损失最小化，传热强化效果最大化，推荐的参数为：翼片角度为45 °，短轴长度为7 μm，距原点中心的距离为50 μm，以及腰形针翅数为16。
值得注意的是，与毫米级MHS相比，微米级MHS表现出33.3%的散热极限增加，这归因于尺寸效应。此外，复合针翅通过流动加速和二次流诱导增强传热。
这种方法实现了前所未有的MHS散热极限7300 W/cm²，该系列产品的传热系数提高到661.6 kW/m²·K，压降降低到132.4 kPa，总热阻降低到0.0059 K cm²/W，具有国际领先的性能，为氮化镓（GaN）功率器件的超高热流热管理提供国际领先方案。
化合积电是一家专注于宽禁带半导体材料研发、生产和销售的国家高新技术企业，核心产品有多晶金刚石(晶圆级金刚石、金刚石热沉片、金刚石窗口片、金刚石基复合衬底)、单晶金刚石(热学级、光学级、电子级、硼掺杂、氮掺杂)和金刚石复合材料等，引领金刚石及新一代材料革新，赋能高端工业化应用，公司产品广泛应用于激光器、GPU/CPU、医疗器械、5G基站、大功率LED、新能源汽车、新能源光伏、航空航天和国防军工等领域。
