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貼片電阻在AI芯片電源軌上的短路快速響應(yīng)與限流保護(hù)
在AI芯片供電系統(tǒng)中，電源軌的短路保護(hù)響應(yīng)速度直接關(guān)系到芯片的安全性和系統(tǒng)可靠性。平尚科技針對AI芯片電源保護(hù)需求開發(fā)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(shí)現(xiàn)50mΩ的精準(zhǔn)阻值，響應(yīng)時(shí)間達(dá)到納秒級別，為AI芯片提供快速的過流保護(hù)。該方案采用高溫穩(wěn)定的釕酸鹽電阻材料，在-55℃至+155℃溫度范圍內(nèi)阻值變化控制在±1%以內(nèi)，溫度系數(shù)優(yōu)于±100ppm/℃，確保在各種環(huán)境條件下的保護(hù)精度。
在實(shí)際測試中，這種保護(hù)方案展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。對比傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲方案，貼片電阻方案的響應(yīng)時(shí)間從毫秒級提升到納秒級，可將短路電流在100ns內(nèi)限制在安全范圍內(nèi)。AI訓(xùn)練芯片的12V電源軌采用該方案后，短路保護(hù)觸發(fā)時(shí)間縮短至50ns，比傳統(tǒng)方案快200倍。平尚科技通過創(chuàng)新性的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將電阻的脈沖功率承受能力提升至100W（持續(xù)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(shù)實(shí)現(xiàn)方面，平尚科技突破多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。采用多層電極結(jié)構(gòu)降低接觸電阻，使總阻值的90%來自電阻體本身；通過優(yōu)化厚膜材料的晶粒結(jié)構(gòu)，提高電阻的抗脈沖沖擊能力；使用銅合金端子替代傳統(tǒng)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(yīng)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(hù)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(xùn)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(gè)電阻并聯(lián)的方式，在保持快速響應(yīng)的同時(shí)提高功率容量。所有方案都配有詳細(xì)的布局指南和熱管理建議，確保保護(hù)效果。
制造工藝方面，平尚科技采用先進(jìn)的絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備電阻膜層，確保厚度均勻性達(dá)到±2%以內(nèi)。通過激光修調(diào)工藝將阻值精度控制在±1%以內(nèi)，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)燒結(jié)提高材料穩(wěn)定性。每批產(chǎn)品都經(jīng)過脈沖測試和高溫負(fù)載試驗(yàn)，確保在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。
電路保護(hù)是AI芯片可靠運(yùn)行的重要保障。平尚科技通過貼片電阻的技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)級解決方案，為AI芯片電源軌提供了快速可靠的短路保護(hù)方案。隨著AI算力需求的不斷提升，這種快速響應(yīng)的保護(hù)方案將成為高性能計(jì)算設(shè)備的重要技術(shù)特征。
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