S32V234 是一颗高性能 ADAS 处理器，在产品设计时应充分地考虑设备的热力性能。S32V234 GPU 运行起来后芯片的总功耗最高达 5.8W ，
良好的散热对 S32V234 产品性能的提高、系统的稳定性、产品的安全性尤为重要。本文从 S32V234 芯片和产品角度对散热设计进行分析。
一、散热设计总体介绍
1. 降低热量的捷径：
嵌入式系统中的热量是功率的副产品，而产生更少热量的最佳方法是消耗更少的功率。通过使用更高效率电源器件，或进行高效的电源管理，可以有效降低功率的消耗。
2. 常见的散热设计有两种策略：
（1）主动散热（Active Cooling）：
借助外部的设备强制性地将散热片发出的热量带走，如采用风扇散热，其优点是散热效率高，缺点是引入噪声和增加功耗。此方法一般用在发热量比较大的设备上面，
比如 Notebook。
如下图 1 为主动散热图：
（2）被动散热（Passive Cooling）：
通过散热片增加 CPU 的散热表面积，加快热传递和对流。从散热效果来看，被动散热效率没有主动散热高，但是在发热量不是很大情况下，
基本上可以采取这种散热的方式，优点是成本低、噪声小，无需额外供电，节省功耗。
如下图 2 为被动散热：
3. 热消散路径
热仿真和测试表明，由于外壳内部的空间有限，因此小尺寸设备内部的主要传热是通过传导进行的，自然对流效应甚至可以忽略不计。 当没有在封装顶部实施
散热解决方案时，高功率组件产生的大部分热量会通过系统板散发，这表明主要的热路径是从结点到板子。
如下图 3 为 热消散路径图：
裸片中散发的功率被传导至封装的顶部表面/管脚并传导至电路板，然后散发至环境。
（1）Tj —— “Junction” or die temperature
（2）TA —— Ambient or air temperature near the device
（3）TB —— Board temperature at the edge of the device
（4）TC —— Case temperature
4. 被动热管理
在小尺寸设备中，由于组件的密度高和尺寸小，散热解决方案的可用空间很小。鉴于有限的气流和大量低导热系数材料的存在，散热成为一个挑战。
大多数热传递是通过传导和辐射进行的。
如下图 4 为 被动热管理 图：
下面列出了通常使用的被动热管理技术：
（1）热间隙填充材料/热界面材料
（2）散热器：铜/石墨
（3）隔热罩
5. 热间隙填充材料
间隙填充材料通常放置在高功率组件的顶部/底部与外壳之间，通常在小型设备中使用，用于热管理目的以及更好的抗冲击性。
如下图 5 为 热间隙填充材料图：
使用导热率较高的间隙填充材料将具有更好的散热能力，它有助于降低结温（Tj）。正确填充间隙材料以及使用正确的热接触粘合剂很重要。
使用不当会严重降低填充材料的导热系数。
6. 消散热能
仅在封装和系统外壳之间提供传导热路径可能不足以对大功率组件进行热管理。间隙填充材料可以用作临时蓄热器，延迟了达到稳态的时间，但是不足以消散热能。
对于高功耗组件的使用，增强设备外壳的散热能力变得至关重要。优先推荐采用导热能力强的金属外壳，使其均匀分布热量，通过将热量散发到环境当中而降低自身温度。
三、S32V234 散热设计
1. S32V234 功耗：
图 6 S32V234 功耗表
2. S32V234 TMU（Thermal Monitoring Unit）
图 7 S32V234 的 TMU 的电气特性
3. S32V234 热阻参数
图 8 S32V234 Thermal Resistance
4. S32V234 产品散热设计
S32V234 的产品中，S32V234 芯片是整个设计中发热量最大的器件，所有的散热处理都应以主芯片为主要对象。大功率电源器件，及其走线对整机发热也有影响，
大电流电源走线要尽量做到尽短尽宽，有条件尽量采用覆铜的处理方式。
（1）PCB 导热:
① 单板发热器件 PAD 底部打过孔
② 在单板表面覆设连续的铜箔
③ 增加单板电源及地的覆铜面积及铜箔厚度
（2）结构导热:
结构导热可以采用在芯片表面增加散热片的方法。根据热量的辐射扩散特性，CPU 使用散热片时，最好以热源为中心，使用正方形或者圆形散热片，
尽量避免长条形的散热片。
常见散热片的选择有：
① 根据材料一般分为：铝合金、铜合金、铝铜合金、导热硅脂、石墨、纳米炭、陶瓷等
② 根据工艺一般分为：铝挤压工艺，铸造工艺，机械压合工艺，切削工艺
关于 S32V234 的散热设计和注意事项已经讲完了，大家在设计的时候可做参考，如果需进一步的技术交流讨论，请关注我“飞车侠”，并给我留言，我看到后会尽快回复~
【参考文献】：
1.《 S32V234_data_sheet_Rev7 》
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