增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术的发展,正在重塑我们的日常生活和工作方式。从娱乐、教育到医疗和制造业,AR/VR设备的应用场景在不断扩展。据IDC最新发布的《AR/VR头显市场季度追踪报告》显示,2024年Q1,我国AR/VR头显出货10.7万台,虽然MR与VR出货出现了大幅下滑,但中AR出货0.8万台,同比大涨119.2%。该机构预计下半年在AI技术的加速升级、供应链成本下探、渠道体系加速搭建,以及入局厂商增加等多重因素的推动下,AR/VR头显将会迎来更大的技术突破,市场也会回暖增长。
不论是AR、VR,还是MR与ER等头显设备,都在变得更便携、更智能、更高性能,也就是说,电子设备制造商需要在尽可能小的设备占用空间内集成一系列的功能。在对软件功能极为重视的用户时代,对新功能和特性的需求往往来得很快,而且需要快速满足。因此,负责功能设计的工程师,必须将小型化和性能视为实现新设计创作的关键标准。其中连接器组件就是亟需改变的组件之一。
AR/VR头显对连接器的特殊需求
AR/VR头显的复杂性和多功能性意味着它们需要高性能的连接器,以确保各种组件之间的稳定通信。这些需求包括:
- 小型化:AR/VR头显的设计趋向轻便和小巧,以提高用户的佩戴舒适度和便携性。因此,连接器需要具备紧凑的设计,同时保证高性能。
- 高带宽和低延迟:为了提供流畅的用户体验,AR/VR头显需要高带宽和低延迟的连接器,以支持高速数据传输和实时响应。
- 高可靠性:由于AR/VR头显常用于动态和移动场景,连接器必须具有高可靠性和耐用性,能够在多次插拔和振动中保持稳定性能。
- 多功能性:AR/VR头显集成了多种功能,如显示、音频、传感器等,连接器需要支持多种信号类型的传输,包括电源、数据和音频信号。
Molex板对板连接器的创新解决方案
为了满足AR/VR头显对PCB板对板连接器在小型化、高密度、高带宽和低延迟、高可靠性等方面的需求,连接器厂商推出了多个相关产品,Molex的SlimStack板对板连接器系列就是其中之一。
据悉,SlimStack板对板连接器系列是专为满足微型设备高性能需求而设计的。它们在尺寸、性能和可靠性方面进行了优化,能够完美适应AR/VR设备的要求。
拿SlimStack板对板连接器,0.35毫米端子间距、0.60毫米高度,全铠装ACB6加强型系列连接器来说,该连接器可提供高达5A的电源钉、全铠装保护,以及优异的性能,并带有对配导向装置和电气连接保障装置,即便是在恶劣环境中依然可提供更可靠的连接。
具体来说,该系列连接器具有以下优点:
首先是超紧凑的设计,SlimStack连接器采用0.35毫米的端子间距和0.60毫米的高度,极大地节省了PCB板上的空间。之所以选择0.35毫米的端子间距,是因为任何小于0.30毫米间距的东西,都难以高效、准确地实现组装和加工工作。0.35毫米的间距可以在SMT安装过程中简化可制造性。这种紧凑设计不仅满足了AR/VR设备对小型化的需求,还保留了高电流传输能力。例如,SlimStack连接器能够传输高达5.0安培的电流。
二是高带宽和低延迟,SlimStack连接器的设计考虑了高速数据传输的需求,确保在高带宽应用中能够提供低延迟和高可靠性的连接。这对于AR/VR设备的实时图像和音频传输尤为重要。
三是高可靠性和耐用性,SlimStack连接器采用全铠装设计,从内部和外部包裹连接器,防止塑壳在组装期间损坏。其双触点设计保证了连接的可靠性,能够在多次插拔后仍保持优异的性能。还有一个值得一提的是,该连接器的接点区与焊盘区是分开的,端子和焊爪用镍屏障隔开,且插钉与端子触点部位的上表面都进行了镀金处理,防止了焊料芯吸现象和干扰,从而提供可靠的连接。
四是多功能支持,SlimStack连接器具备混合型接口,配有电源和信号触点,能够同时传输多种信号类型。电气特性方面,最大可支持60V的电压、最大0.3A的信号电流、80毫欧的信号触点电阻和15毫欧的焊爪触点电阻,且具有250V的绝缘耐压和100兆欧的绝缘电阻。机械特性方面,对配高度为0.60毫米、连接器的插接宽度为1.90毫米,电路数量10到60路。可在-40至+85℃的温度范围内工作,符合RoHS标准,并且具有低卤素状态。
这种设计不仅节省了空间,还提高了设计的灵活性,能够满足AR/VR设备对多功能集成的需求。
另外,Molex推出的四排连接器也很适合AR/VR应用,与传统设计相比,可节省30%以上的空间。同样,Molex的四排板对板连接器内部也具有铠装和嵌件模压电源钉,可保护插针在批量制造和组装过程中免受损坏。
根据Molex官网的信息,Molex的四排板对板连接器可支持高达50V的电压,和最大0.3A的信号电流和3.0A的电源钉,其他电气特性包括35毫欧的信号触点电阻和20毫欧的钉触点电阻,这种微型连接器的插接宽度为2.00毫米,插接高度仅为6.0毫米。
目前,Molex四排板对板连接器在全球范围内提供32和36针配置,20和64针配置即将推出,并且计划推出100针以上的产品。值得注意的是,自2020年以来,Molex已经出货超过了5,000万个四排连接器,具有丰富的量产经验。
结语
随着AR/VR技术的不断发展,对连接器产品的要求也在不断提高。Molex的板对板连接器凭借其超紧凑设计、高带宽、低延迟和高可靠性的特点,成为满足AR/VR头显设备需求的理想选择。
当然,除了AR/VR头显设备,Molex的紧凑型连接器产品也可以应用在消费电子、医疗设备,以及工业和国防应用中。
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