Podstawowa zasada projektowania termicznego płytek drukowanych (PCB) polega na skutecznym zarządzaniu ciepłem wytwarzanym przez elementy elektroniczne podczas pracy. Wiąże się to ze skutecznym odprowadzaniem ciepła ze źródeł ciepła,-takich jak chipy i urządzenia zasilające,-i rozpraszaniem go do otaczającego środowiska, utrzymując w ten sposób temperatury robocze podzespołów w bezpiecznym i niezawodnym zakresie, aby zapewnić wydajność obwodu i długoterminową-stabilność.
Przewodnictwo cieplne: Jest to główny mechanizm rozpraszania ciepła w płytce PCB. Ciepło jest przenoszone z-komponentów o wysokiej temperaturze (źródeł ciepła) do chłodniejszych obszarów za pośrednictwem materiałów stałych (lutowia, folii miedzianej, materiałów podłoża i materiałów interfejsu termicznego).
Critical Path: Chip/Device -> Pad/Pin -> PCB Copper Layer -> Internal Copper Layer (via thermal vias) -> Heat Dissipation Copper Layer/Thermal Pad ->Radiator/powietrze otoczenia.
Cel optymalizacji: zminimalizowanie oporu cieplnego na tej ścieżce. Im niższy opór cieplny, tym efektywniejsze przekazywanie ciepła.
Konwekcja cieplna: ciepło jest przenoszone z powierzchni PCB-w szczególności z dużych obszarów miedzianych lub powierzchni radiatorów-do otaczającego poruszającego się powietrza.
Konwekcja naturalna: opiera się na naturalnym cyklu nagrzewania się i unoszenia powietrza. Rozważania projektowe muszą uwzględniać orientację-powierzchni rozpraszających ciepło (umieszczenie pionowe jest zazwyczaj lepsze od poziomego) i dostępną przestrzeń (w celu zapewnienia odpowiedniego przepływu powietrza).
Wymuszona konwekcja: wykorzystuje wentylatory do aktywnego napędzania przepływu powietrza, znacznie zwiększając efektywność rozpraszania ciepła. Rozważania projektowe obejmują kanały przepływu powietrza (w celu prowadzenia powietrza przez krytyczne-obszary generujące ciepło) i prędkość powietrza.
Promieniowanie cieplne: Wszystkie obiekty o temperaturze powyżej zera absolutnego emitują ciepło w postaci fal elektromagnetycznych. Chociaż mechanizm ten jest bardziej widoczny w środowiskach-o wysokiej temperaturze lub w próżni, jego udział w rozpraszaniu ciepła w typowych zastosowaniach PCB jest stosunkowo niewielki. Można to zwiększyć zwiększając emisyjność powierzchni (np. stosując czarny radiator).
