Základní princip tepelného návrhu desek s plošnými spoji (PCB) spočívá v efektivním řízení tepla generovaného elektronickými součástkami během provozu. To zahrnuje účinné odvádění tepla pryč od zdrojů tepla-jako jsou čipy a napájecí zařízení-a jeho rozptýlení do okolního prostředí, čímž se udržují provozní teploty součástí v bezpečném a spolehlivém rozsahu, aby byl zajištěn výkon obvodu a dlouhodobá{3}}stabilita.
Tepelné vedení: Toto je primární mechanismus pro odvod tepla v desce plošných spojů. Teplo se přenáší z vysokoteplotních součástí (zdrojů tepla) do chladnějších oblastí prostřednictvím pevných materiálů (pájka, měděná fólie, substráty a materiály tepelného rozhraní).
Critical Path: Chip/Device -> Pad/Pin -> PCB Copper Layer -> Internal Copper Layer (via thermal vias) -> Heat Dissipation Copper Layer/Thermal Pad ->Chladič/Okolní vzduch.
Cíl optimalizace: Minimalizovat tepelný odpor podél této cesty. Čím nižší je tepelný odpor, tím efektivnější je přenos tepla.
Tepelná konvekce: Teplo se přenáší z povrchu desky plošných spojů-zejména z velkých měděných ploch nebo povrchů chladiče-do okolního pohybujícího se vzduchu.
Přirozená konvekce: Spoléhá na přirozený cyklus ohřívání a stoupání vzduchu. Při návrhu je třeba vzít v úvahu orientaci povrchů odvádějících teplo- (vertikální umístění je obecně lepší než horizontální) a dostupný prostor (pro zajištění dostatečného proudění vzduchu).
Nucená konvekce: Využívá ventilátory k aktivnímu řízení proudění vzduchu, což výrazně zvyšuje účinnost odvodu tepla. Při návrhu je třeba vzít v úvahu kanály proudění vzduchu (pro vedení vzduchu přes kritické oblasti generující teplo-) a rychlost vzduchu.
Tepelné záření: Všechny objekty s teplotou nad absolutní nulou vyzařují teplo ve formě elektromagnetických vln. I když je tento mechanismus výraznější v prostředí s vysokou teplotou nebo vakuem, jeho příspěvek k rozptylu tepla v typických aplikacích PCB je relativně malý. Lze ji zvýšit zvýšením emisivity povrchu (např. použitím černého chladiče).
