一种基于金刚石薄膜的微通道式散热器，基底两边分别开有横向导入主管道及横向导出主管道，微通道基本组成单元平行间隔排布在横向导入主管道和横向导出主管道之间，每个微通道基本组成单元中，纵向导入分管道的进口与横向导入主管道连通，纵向导出分管道的出口与横向导出主管道连通，纵向导入分管道与纵向导出分管道之间均匀排布横向连通管道。横向导入主管道的进口及横向导出主管道的出口与外部工作流体供给系统相连，构成工作流体循环回路。金刚石薄膜散热板平整上表面粘接热源器件，粗糙下表面与基底上表面通过键合层键合。本发明借助金刚石薄膜散热板的高热导率特性减小散热器热阻，通过工作流体沿纵横方向的均布流动，实现高效率均匀热交换。