一、概述
HDMI（High-Definition Multimedia Interface）插座是数字音视频传输的核心接口，支持未压缩的高清视频、多声道音频与控制信号一体化传输。自2002年推出以来，已迭代至HDMI 2.1标准，广泛应用于消费电子、工业显示、医疗影像等领域。
二、技术特性
电气参数
- 带宽：
- HDMI 1.4：10.2Gbps（4K@30Hz）
- HDMI 2.0：18Gbps（4K@60Hz）
- HDMI 2.1：48Gbps（8K@60Hz/4K@120Hz）
- 信号类型：TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）编码，支持10/12位色深。
- 电压范围：+5V ±5%（电源引脚供电能力≥50mA）。
协议支持
- 视频格式：兼容HDCP 2.3（内容保护）、HDR10+/Dolby Vision（动态HDR）。
- 音频传输：32声道未压缩音频（LPCM、Dolby Atmos、DTS:X）。
- 增强功能：eARC（增强音频回传）、VRR（可变刷新率）、ALLM（自动低延迟模式）。
物理接口
- 引脚定义：19针标准（Type A），其中：
- 3组TMDS差分对（视频数据）
- CEC（消费电子控制）、HEAC（以太网与音频回传）
- DDC（显示数据通道，用于EDID通信）
三、应用领域
- 消费电子
- 智能电视、机顶盒、游戏主机（PS5/Xbox Series X）的4K/8K输出。
- 计算机外设
- 笔记本电脑、显卡（HDMI 2.1支持PC 8K游戏渲染）。
- 专业设备
- 医疗内窥镜显示器（4K医用级色彩精度）、工业控制HMI面板。
- 车载娱乐系统
- 后座娱乐终端，需通过AEC-Q100车规认证（耐振动、宽温-40℃~105℃）。
四、产品特点与核心优势
- 全数字化传输
- 无模数转换损耗，支持RGB/YUV 4:4:4无损画质。
- 高兼容性
- 向下兼容DVI信号（需适配器），支持ARC音频回传。
- 即插即用
- 抗干扰设计
- 差分信号+屏蔽层结构，信噪比≥60dB（1GHz频段）。
五、类型分类
按物理尺寸
- Type A：标准19针（13.9×4.45mm），占90%市场份额。
- Type C（Mini HDMI）：19针缩小版（10.42×2.42mm），用于摄像机、无人机。
- Type D（Micro HDMI）：19针超薄版（6.4×2.8mm），手机/平板设备。
- Type E（车载专用）：带锁扣设计，IP67防尘防水。
按安装方式
- 直插式（Through-hole）：DIP封装，手工焊接适用。
- 贴片式（SMD）：LGA/BGA封装，自动化产线贴装。
按防护等级
- 普通型：未密封，适用于室内设备。
- 防水型：IP67密封胶圈，户外广告机、船舶设备。
六、产品材质与工艺
外壳材料
- 主体结构：
- 磷青铜（C5191/C5210）+镀镍底层（厚度≥1.5μm）。
- 高弹性铍铜（C17200）用于弹簧触点。
- 表面处理：
- 镀金（0.1~0.3μm，降低接触电阻，成本较高）。
- 镀锡（成本低，易氧化，适用于低频信号）。
绝缘部件
- 基体材料：LCP（液晶聚合物，耐温260℃）或PA9T（回流焊抗变形）。
- 接口防护：硅胶防尘盖（邵氏硬度50A~70A）。
线缆连接
- 焊盘设计：铜箔厚度≥2oz，差分对等长布线（误差<5mil）。
七、性能指标与测试标准
电气性能测试
- 接触电阻：≤30mΩ（DC 100mA测试）。
- 插拔力：30~50N（IEC 60512-13-1标准）。
- 耐久性：5000次插拔后接触电阻变化≤20%。
信号完整性测试
- 眼图测试：18Gbps下眼高≥150mV，眼宽≥0.35UI。
- 回波损耗：≥-10dB（0~6GHz）。
环境可靠性测试
- 盐雾测试：48小时无腐蚀（ASTM B117）。
- 高温高湿：85℃/85%RH 1000小时功能正常。
八、焊接参数与装配工艺
手工焊接（直插式）
- 烙铁温度：330℃±20℃，单点焊接时间<5秒。
- 焊锡选择：推荐含银焊锡（Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5），熔点217℃~220℃。
回流焊（SMD型）
- 温度曲线：
- 预热：150℃~180℃（升温斜率1~2℃/秒）
- 回流区：峰值245℃~250℃（保持30~60秒）
- 钢网设计：厚度0.12mm，开孔比例1:1.1（防锡球）。
注意事项
- 避免高温导致塑料基体变形（LCP耐温上限260℃）。
- 差分信号线需等长布线，阻抗控制100Ω±10%。
