貼片電阻在AI芯片電源軌上的短路快速響應與限流保護
在AI芯片供電系統中,電源軌的短路保護響應速度直接關系到芯片的安全性和系統可靠性。平尚科技針對AI芯片電源保護需求開發的貼片電阻方案,通過特殊的低阻值厚膜工藝,在0402封裝尺寸下實現50mΩ的精準阻值,響應時間達到納秒級別,為AI芯片提供快速的過流保護。該方案采用高溫穩定的釕酸鹽電阻材料,在-55℃至+155℃溫度范圍內阻值變化控制在±1%以內,溫度系數優于±100ppm/℃,確保在各種環境條件下的保護精度。
在實際測試中,這種保護方案展現出顯著優勢。對比傳統的保險絲方案,貼片電阻方案的響應時間從毫秒級提升到納秒級,可將短路電流在100ns內限制在安全范圍內。AI訓練芯片的12V電源軌采用該方案后,短路保護觸發時間縮短至50ns,比傳統方案快200倍。平尚科技通過創新性的電極結構設計,將電阻的脈沖功率承受能力提升至100W(持續1ms),雖然成本比普通電阻高20%,但使AI芯片的短路損壞率降低到0.001%以下。
在技術實現方面,平尚科技突破多個關鍵技術難點。采用多層電極結構降低接觸電阻,使總阻值的90%來自電阻體本身;通過優化厚膜材料的晶粒結構,提高電阻的抗脈沖沖擊能力;使用銅合金端子替代傳統銀鈀電極,將熱阻降低到30℃/W。在PCB布局方面,建議將限流電阻盡可能靠近電源輸入端子布置,減少走線電感對響應速度的影響。
針對不同的AI芯片平臺,平尚科技提供分級保護方案。對于推理芯片的5V電源軌,推薦使用100mΩ/1W的電阻;對于訓練芯片的12V電源軌,采用50mΩ/2W的電阻;對于高功率AI加速卡,則建議使用多個電阻并聯的方式,在保持快速響應的同時提高功率容量。所有方案都配有詳細的布局指南和熱管理建議,確保保護效果。
制造工藝方面,平尚科技采用先進的絲網印刷技術制備電阻膜層,確保厚度均勻性達到±2%以內。通過激光修調工藝將阻值精度控制在±1%以內,采用氮氣保護燒結提高材料穩定性。每批產品都經過脈沖測試和高溫負載試驗,確保在實際應用中的可靠性。
電路保護是AI芯片可靠運行的重要保障。平尚科技通過貼片電阻的技術創新和系統級解決方案,為AI芯片電源軌提供了快速可靠的短路保護方案。隨著AI算力需求的不斷提升,這種快速響應的保護方案將成為高性能計算設備的重要技術特征。