本发明提供了用于将微通道冷却模块集成在包括多个高性能IC芯片的高密度电子模块(例如芯片封装、系统级组件模块等)内的装置和方法。电子模块设计成，高性能(高功率)IC芯片紧邻集成的冷却模块(或冷却板)设置以便有效地排热。此外，包括具有多个面安装在其上的芯片的表面积很大的硅载体的电子模块设计成，集成的硅冷却模块刚性接合在这种芯片的背面上以增大硅载体的结构完整性。