عواملی که در طراحی چاه‌های حرارتی تأثیرگذار هستند عبارت‌اند از:

1. مقاومت حرارتی
2. جنس ماده
3. راندمان پره
4. مقاومت گسترش یابنده
5. بهینه‌سازی
6. آرایش فین‌ها
7. مواد بسیار رسانا
8. حفره‌ها (فین معکوس)
9. رنگ سطح

مقاومت حرارتی

   برای دستگاه‌های نیمه‌رسانای استفاده‌شده در بسیاری از صنایع الکترونیکی، ایده مقاومت حرارتی، انتخاب چاه‌های حرارتی را ساده می‌کند. جریان گرما بین نیمه‌رسانا و هوای محیط به شکل مجموعه‌ای از مقاومت‌ها مدل‌سازی می‌شود. در این مدل‌سازی، مقاومت‌هایی از نیمه‌رسانا به جعبه دستگاه، از جعبه به چاه حرارتی و از چاه به هوای محیط به‌ صورت سری قرار داده می‌شوند. جمع این مقاومت‌ها، جمع مقاومت حرارتی از نیمه‌رسانا تا هوای محیط است. مقاومت حرارتی به شکل افزایش دما به ازای واحد توان تعریف می‌شود که مشابه با مقاومت الکتریکی است و با واحد درجه سانتی‌گراد به ازای وات تعریف می‌شود. اگر پخش حرارت با واحد وات معلوم باشد و مقدار مقاومت کل محاسبه‌ شده باشد می‌توان افزایش دما از نیمه‌رسانا تا هوای محیط را حساب کرد.

   ایده استفاده از مقاومت حرارتی از نیمه‌رسانا یک مدل تقریبی است زیرا که این مدل، توزیع غیر یکنواخت حرارت پیرامون دستگاه یا چاه حرارتی را در نظر نمی‌گیرد. این مدل تنها تعادل حرارتی را در نظر می‌گیرد و تغییرات دما با زمان در این مدل در نظر گرفته نشده است. همچنین این مدل غیرخطی بودن تابش و همرفت با افزایش دما را منعکس نمی‌کند. با این وجود این مدل در صنایع استفاده می‌شود تا انتخاب چاه حرارتی ساده شود.

   چاه‌های حرارتی آلومینیومی تجاری، مقاومت حرارتی در محدوده‌هایی از 0.4 برای چاه‌های بزرگ برای دستگاه‌های TO3 تا 85 برای TO92 قرار دارد. ترانزیستور معروف 2N3055 در جعبه TO3 دارای یک مقاومت حرارتی داخلی از نقطه اتصال تا جعبه است و مقدار آن 1.52 است. تماس بین جعبه دستگاه و چاه حرارتی می‌تواند مقاومت حرارتی بین 0.5 تا 1.7 داشته باشد که به‌اندازه جعبه و استفاده گریس یا واشر میکای عایق بستگی دارد.