Temeljni princip toplinskog dizajna za tiskane ploče (PCB) leži u učinkovitom upravljanju toplinom koju stvaraju elektroničke komponente tijekom rada. To uključuje učinkovito odvođenje topline dalje od izvora topline-kao što su čipovi i uređaji za napajanje-i njeno rasipanje u okolno okruženje, čime se radne temperature komponenti održavaju unutar sigurnog i pouzdanog raspona kako bi se osigurala izvedba sklopa i dugoročna-stabilnost.
Toplinska kondukcija: Ovo je primarni mehanizam za disipaciju topline unutar PCB-a. Toplina se prenosi s visoko{1}}temperaturnih komponenata (izvora topline) u hladnija područja kroz čvrste materijale (lem, bakrenu foliju, materijale za supstrat i materijale toplinskog sučelja).
Critical Path: Chip/Device -> Pad/Pin -> PCB Copper Layer -> Internal Copper Layer (via thermal vias) -> Heat Dissipation Copper Layer/Thermal Pad ->Hladnjak/Ambijentalni zrak.
Cilj optimizacije: Minimizirati toplinski otpor na ovom putu. Što je niži toplinski otpor, to je prijenos topline učinkovitiji.
Toplinska konvekcija: Toplina se prenosi s površine PCB-a-osobito s velikih bakrenih površina ili površina hladnjaka-u okolni pokretni zrak.
Prirodna konvekcija: Oslanja se na prirodni ciklus zagrijavanja i dizanja zraka. Razmatranja dizajna moraju uključivati orijentaciju površina-za raspršivanje topline (okomito postavljanje općenito je bolje od vodoravnog) i raspoloživi prostor (kako bi se osigurao odgovarajući protok zraka).
Prisilna konvekcija: koristi ventilatore za aktivno pokretanje protoka zraka, značajno povećavajući učinkovitost rasipanja topline. Razmatranja dizajna uključuju kanale za protok zraka (za usmjeravanje zraka kroz kritična područja koja stvaraju toplinu) i brzinu zraka.
Toplinsko zračenje: Svi objekti s temperaturom iznad apsolutne nule zrače toplinu u obliku elektromagnetskih valova. Iako je ovaj mehanizam izraženiji u okruženjima s visokom-temperaturom ili vakuumom, njegov je doprinos rasipanju topline u tipičnim PCB aplikacijama relativno mali. Može se poboljšati povećanjem površinske emisivnosti (npr. upotrebom crnog hladnjaka).
