ヒートシンクの熱抵抗 (RthK) は、半導体の選択された作業点について示されている曲線から見つけることができます。次の関係が適用されます。

RthK = ヒートシンクの熱抵抗 (K/W)
RthH = 半導体の熱抵抗 (K/W)
Tj = 接合部温度 (°C)
Tu = 周囲温度 (°C)
Ptot = 電力損失 (W)
適切な形状を選択したら、ハウジング温度TGを簡単な方法で測定できるため、Tj = TG + Ptot x RthHを使用して半導体の予想接合部温度Tjを確認する必要があります。
強制冷却によるランダム形状の熱抵抗
RthKf ≈  a x RthK
R thKf = 熱抵抗、強制冷却RthK = 熱抵抗、自然冷却

熱伝達の原理
熱伝達は、熱伝達の自然な流れが高温から低温である、異なる温度の媒体、液体、または気体間のエネルギーの指向性伝達です。
伝導
伝導は、温度が低下する媒体内の分子運動です。伝導とその結果の熱伝達は、関係する材料によって異なります。材料の導電率は係数で表されます
λ in [ W/mK]。

物体の熱抵抗は K/W で表され、その係数と面積と距離に依存します。
熱の流れ。これは、供給される電力のワットごとに周囲温度を超える体の温度上昇を表します。

放射
放射線とは、0.8μmから400μmの波長域の電磁波によるエネルギーの伝達です。
伝導とは対照的に、放射線は伝達媒体に結合していません。放射体の温度と表面によって異なります。粗い体は滑らかな体よりも強く放射します。放射は放射体の温度とともに増加し、暗い物体は明るい物体よりも多くの熱を吸収して放出します。次のエネルギー保持式は放射線に適用されます。
φ = 反映数量
φ + α + J = 1 α = 吸収量
J = 振替数量
φ、αとJは、放射線の材料と波長に依存します。ヒートシンクからの放射は、リブ間の放射が実質的に吸収されるため、主に周辺部です。自然対流と高い表面温度による放射による熱放出を改善するには、熱伝達係数がヒートシンクの材料自体ではなく、周囲媒体(空気)とヒートシンク表面の種類に依存するため、ヒートシンクを黒色に陽極酸化することが有益です。
対流
対流は、液体内の熱交換であり、涼しい領域から暖かい領域への分子移動による気化または気体。
自由対流は、温度の違いによって引き起こされる空気密度の違いによってもたらされます。空気層に近い
ヒートシンクフィンからの熱により、表面は深い層よりも特に軽くなります。これにより、層間に静圧差が生じ、空気の流れが上向きになります。ヒートシートフィンが近すぎると、互いに暖められ、自由対流が制限されます。強制対流(強制冷却)には、ファンの形をした別の対流源が必要です。最適な対流を実現するには、ヒートシンクを垂直フィンを備えた自立型にする必要があります。
ラミネートフロー
積層流とは、内部摩擦があるが乱流のない平行な流れまたは層での空気の動きです
乱流
いわゆる臨界速度を超えると、積層流は乱流に変化し、それによって気流が発生する可能性があります
流れの方向に逆らって作業します。乱流は、対流による良好な熱放散を達成するための主要な要因です。
ヒートシンクによる熱放散では、放射よりも対流が重要です。
熱伝達: ヒートシンクから周囲の空気に熱を伝達する前に、熱抵抗を克服する必要があります。抵抗は材料の熱係数と接触面積に依存し、熱伝達は接触面積が大きくても比例して増加するのではなく、ヒートシンクのフィン構造の影響を受けます。フィンの有効性は、温度低下が低下する先端に向かって低下します。対流による熱放散は、空気の流れを増やし、その方向を変え、乱流を発生させることによって改善できます。