O toplinskom hlađenju/generiranju topline, toplinskom otporu, porastu temperature i toplinskom dizajnu čipova

Gubitak snage čipa, s jedne strane, odnosi se na razliku između efektivne ulazne i izlazne snage, koja se naziva disipirana snaga. Taj će se dio gubitka pretvoriti u oslobađanje topline, a grijanje nije dobra stvar, što će smanjiti pouzdanost komponenti i opreme, te ozbiljno oštetiti čip. Disipacija snage, također poznata kao disipacija snage, parametar je u SPEC-u određenih čipova, koji se odnosi na najveću dopuštenu snagu disipacije. Snaga rasipanja odgovara toplini, a što je veća dopuštena snaga rasipanja, to je viša odgovarajuća temperatura spoja.

Porast temperature čipa relativan je u odnosu na temperaturu okoline (25 stupnjeva), tako da se mora spomenuti koncept toplinske otpornosti. Toplinski otpor odnosi se na omjer između temperaturne razlike na oba kraja objekta i snage izvora topline kada se toplina prenosi na objekt, izražen u stupnjevima /W ili K/W.

Kao što je prikazano na donjoj slici, kada je čip zalemljen na PCB ploču, postoje tri glavna načina na koje čip rasipa toplinu, što odgovara trima vrstama toplinskog otpora.
1) Toplinski otpor unutarnje strane čipa do ljuske i pinova - čip je fiksan i ne može se mijenjati.
2) Toplinski otpor od pinova čipa do PCB ploče - određen dobrim lemljenjem i PCB pločom.
3) Toplinski otpor kućišta čipa prema zraku određen je hladnjakom i perifernim prostorom čipa.

Kada je toplinski otpor konstantan, što je manja potrošnja energije, niža je temperatura. Pod određenom potrošnjom energije, što je toplinski otpor manji, to bolje. Manji toplinski otpor predstavlja bolje odvođenje topline.