Osnovni princip termičkog dizajna za štampane ploče (PCB) leži u efikasnom upravljanju toplotom koju proizvode elektronske komponente tokom rada. Ovo uključuje efikasno odvođenje topline dalje od izvora topline-kao što su čipovi i uređaji za napajanje-i raspršivanje u okolno okruženje, čime se održavaju radne temperature komponenti unutar sigurnog i pouzdanog raspona kako bi se osigurale performanse kola i dugoročna-stabilnost.
Toplotna provodljivost: Ovo je primarni mehanizam za disipaciju toplote unutar PCB-a. Toplota se prenosi sa visoko-komponenti visoke temperature (izvora topline) u hladnije regije kroz čvrste materijale (lem, bakarna folija, materijali podloge i materijali termičkog interfejsa).
Critical Path: Chip/Device -> Pad/Pin -> PCB Copper Layer -> Internal Copper Layer (via thermal vias) -> Heat Dissipation Copper Layer/Thermal Pad ->Rashladni element/Ambientni zrak.
Cilj optimizacije: Minimizirati toplotni otpor duž ovog puta. Što je toplinski otpor manji, to je prijenos topline efikasniji.
Toplotna konvekcija: Toplina se prenosi sa površine PCB-a-posebno sa velikih bakarnih površina ili površina hladnjaka{1}}u okolni pokretni zrak.
Prirodna konvekcija: Oslanja se na prirodni ciklus zagrijavanja i podizanja zraka. Razmišljanja o dizajnu moraju uključiti orijentaciju površina{1}}koje odvode toplinu (vertikalno postavljanje je općenito bolje od horizontalnog) i raspoloživi prostor (kako bi se osigurao adekvatan protok zraka).
Prisilna konvekcija: Koristi ventilatore za aktivno pokretanje protoka zraka, značajno povećavajući efikasnost odvođenja topline. Razmatranje dizajna uključuje kanale protoka zraka (za vođenje zraka kroz kritična područja koja-generiraju toplinu) i brzinu zraka.
Toplotno zračenje: Svi objekti sa temperaturom iznad apsolutne nule zrače toplotu u obliku elektromagnetnih talasa. Iako je ovaj mehanizam izraženiji u okruženjima visoke-temperature ili vakuuma, njegov doprinos disipaciji topline u tipičnim PCB aplikacijama je relativno mali. Može se poboljšati povećanjem površinske emisivnosti (npr. korištenjem crnog hladnjaka).
