贴片电阻在AI芯片电源轨上的短路快速响应与限流保护
在AI芯片供电系统中,电源轨的短路保护响应速度直接关系到芯片的安全性和系统可靠性。平尚科技针对AI芯片电源保护需求开发的贴片电阻方案,通过特殊的低阻值厚膜工艺,在0402封装尺寸下实现50mΩ的精准阻值,响应时间达到纳秒级别,为AI芯片提供快速的过流保护。该方案采用高温稳定的钌酸盐电阻材料,在-55℃至+155℃温度范围内阻值变化控制在±1%以内,温度系数优于±100ppm/℃,确保在各种环境条件下的保护精度。
在实际测试中,这种保护方案展现出显著优势。对比传统的保险丝方案,贴片电阻方案的响应时间从毫秒级提升到纳秒级,可将短路电流在100ns内限制在安全范围内。AI训练芯片的12V电源轨采用该方案后,短路保护触发时间缩短至50ns,比传统方案快200倍。平尚科技通过创新性的电极结构设计,将电阻的脉冲功率承受能力提升至100W(持续1ms),虽然成本比普通电阻高20%,但使AI芯片的短路损坏率降低到0.001%以下。
在技术实现方面,平尚科技突破多个关键技术难点。采用多层电极结构降低接触电阻,使总阻值的90%来自电阻体本身;通过优化厚膜材料的晶粒结构,提高电阻的抗脉冲冲击能力;使用铜合金端子替代传统银钯电极,将热阻降低到30℃/W。在PCB布局方面,建议将限流电阻尽可能靠近电源输入端子布置,减少走线电感对响应速度的影响。
针对不同的AI芯片平台,平尚科技提供分级保护方案。对于推理芯片的5V电源轨,推荐使用100mΩ/1W的电阻;对于训练芯片的12V电源轨,采用50mΩ/2W的电阻;对于高功率AI加速卡,则建议使用多个电阻并联的方式,在保持快速响应的同时提高功率容量。所有方案都配有详细的布局指南和热管理建议,确保保护效果。
制造工艺方面,平尚科技采用先进的丝网印刷技术制备电阻膜层,确保厚度均匀性达到±2%以内。通过激光修调工艺将阻值精度控制在±1%以内,采用氮气保护烧结提高材料稳定性。每批产品都经过脉冲测试和高温负载试验,确保在实际应用中的可靠性。
电路保护是AI芯片可靠运行的重要保障。平尚科技通过贴片电阻的技术创新和系统级解决方案,为AI芯片电源轨提供了快速可靠的短路保护方案。随着AI算力需求的不断提升,这种快速响应的保护方案将成为高性能计算设备的重要技术特征。