Pessoal,

Vou dar uma olhada no Datasheet do CI para ver a questão da alimentação, pode ser sim que o circuito esteja forçando o CI.
O pior é que eu vi em foruns gringos diversas pessoas reclamando de problema de superaquecimento, mas, não encontrei ninguém dizendo sobre solução para o caso.

Quanto a transferência de calor, vou revisar, mas, não acredito que seja problema neste quesito, porque, quanto o amplificador está trabalhando toda a traseira dele aquece praticamente por igual, exercendo o seu papel de dissipação.

Eu acredito mais em subdimensionamento da dissipação mesmo.

Se você quer fazer uma melhoria na dissipação, pode fixar um dissipador grande, com muitas aletas (equivalente a uma grande área de dissipação), diretamente atrás da parte onde ficam encostados os chips de potência. O assentamento deve estar o mais perfeito possível, e as faces devem receber uma camada fina de pasta térmica, de preferência daquela a base de prata que se usa em cooler de processador (à venda em boas lojas de informática), pois estas permitem transferência térmica muito melhor do que aquelas brancas baratas.

Você também pode trocar a chapa traseira inteira por uma DIY, feita com metal que seja melhor condutor térmico. Se a original for de alumínio, use uma de cobre. Se for de aço, use uma de alumínio (grossa).

Agora, se quiser partir para ignorância total, podes pensar numa placa Peltier, ou num cooler com água...