电子元件硬件解决方案
无论技术多么成熟或先进，若想实现最佳性能，电子元件必须可靠牢固地安装在最终产品内
无论技术多么成熟或先进，若想实现最佳性能，电子元件必须可靠牢固地安装在最终产品内
除了这种普遍要求，还经常会有特殊的连接要求。电路板需要堆叠或间隔；多线电缆必须保持捆绑和放置就位；电源线必须端接；组件的安装必须支持拆除或更换；在很多应用中，小型化要求会导致操作空间有限
但对于将电子元件装入组件时可能出现的每一个挑战，都可以找到硬件解决方案。正如下方示例所示（还有更多示例），该解决方案在挖掘出连接的内在价值外，还可以优化生产和性能
应用挑战
安装电线和电缆
将电线或电缆固定在外壳或电子机箱中的大多数传统固定件在使用中往往会暴露出某些问题，或者有其他缺点
塑料胶粘剂安装的基座会随时间和温度的变化而失效（并脱离位置）；卡入式或螺钉安装的基座会在安装的对面突出，影响背面的外观或间隙；螺纹安装的基座在安装时需要使用额外的硬件（螺钉），而且更费时间。板中喷枪等其他方法可为扎带固定件提供开口，但也为EMI/RFI或灰尘或污物进入电子器件打开了大门。
我们设计了创新型硬件解决方案（PEM® TY-D自扣紧电缆扎带固定件）来解决这些问题。这种“扣紧”硬件的安装具有永久性，无需粘合剂或螺钉，可使扎带固定件准确地保持在指定位置。
TY-D硬件（有多种符合行业标准的尺寸）可用于薄至0.040″/1.02mm和厚至0.125″/3.18mm的钢或铝板。该硬件非常纤薄，在安装空间有限的情况下具有优势。
安装过程很简单，将TY-D硬件穿过适当大小的矩形安装孔，并放入每个所需位置的砧座即可。然后施加一个挤压力，即可完成安装。外表面保持平齐，扎带可以轻松滑过硬件的“眼”。
应用挑战
将螺钉保持在最小限度
螺钉是电子和计算机行业的常用部件，用于确保组件安装牢固，但其自身也存在一系列问题。螺钉在紧固过程中或安装后可能掉落（这可能损坏脆弱的电路）；它们容易剥落，而且增加了必须储存和处理的硬件数量。
因此，可减少螺钉数量的硬件（不影响组件的完整性）具有优势。我们的一家客户（位于科罗拉多州Loveland的安捷伦科技公司）记录了在外壳重新设计中采用PEM自扣紧螺柱的一手成功案例。
安捷伦重新设计了外壳，只用了一颗螺钉（用于电气接地连接），而非类似机架安装外壳中的40颗。SNAP-TOP®和KEYHOLE®自扣紧不锈钢螺柱紧固件使零件数量大幅减少，并实现了整体的“无螺钉”设计。
在该应用中，四个SNAP-TOP螺柱将设备的电源板固定在底盖上，八个KEYHOLE螺柱将17英寸×9英寸的主板固定在底盖上，并将前面板固定就位。无需使用几十颗螺钉。
SNAP-TOP紧固件利用弹簧作用牢牢固定PC板和子组件，同时可通过简单的扣上/扣下动作快速安装和拆卸。KEYHOLE紧固件使PC板或面板能够快速滑入就位，或侧向滑动电路板，并将其提起而轻松拆卸。
安捷伦改用自扣紧螺柱，加快了设备组装（和拆卸）的速度，无需使用工具，并大幅减少了所需硬件数量。
应用挑战
端接电源线
低压系统中，大多数电源电缆终端都可能发生“电压下降”（并非好事）。虽然从电源电缆端接中损失的10%电流似乎可以忽略不计，但这种损失在系统中会带来毁灭性的后果，例如可能只传导3.3伏的电力。使用传统的端接方法（如标准压接片）时，用户往往不得不采用较大的电线来补偿和保持较高的额定电流。
Cableco Technologies（加利福尼亚州都柏林）开发了FusionLugT电源电缆终端来作为大电线的替代方案，其独特的设计可提供同尺寸电线的电流额定值。FusionLug搭配PEM自扣紧螺母后，性能得到改进，它帮助Cableco的一家客户减少了松动硬件的数量，并让最后的连接更加快速简单。
在该特定的数据存储系统应用中，FusionLugs包含在两根电缆中（每根电缆在60安培时传导5伏的电力）。它们由电缆线的绞合端制作而成，可以进行多线端接（在任何应用中都可以将100多条线端接在一起）。据Cableco称，FusionLugs非常结实、可加工、可成型，并可根据要求进行定制（支持倒角、斜切和弯曲）。模制了“保护罩”，使金属完全绝缘。
在定制应用中，将两个PEM型钢制“S”螺母（螺纹尺寸为M4）插入预先钻好的5.4 mm孔中，并使用标准压力机施加挤压力，即可将其永久性安装在每个FusionLug上。客户只需为每个螺母安装一个配套的螺钉，即可将电源终端安装到电路板上。
据Cableco记录，FusionLug端接的电压降降低了25%（与标准压接片方法相比），而且端接额定值与电缆额定电流相等。PEM螺纹硬件可保留尽可能大的表面积，从而有助于维持高电压。
由此我们得知，使用硬件解决方案来组装电子元件的情形并不奇怪。这些方案可以使用PEM螺母等成熟部件，这种螺母是世界上首款自扣紧紧固件，于1942年面世。
应用挑战
连接非导电材料
不同类型、尺寸和表面处理的拉孔紧固件可用于组件对板、板对板和板对机箱紧固应用的硬件解决方案。这些有螺纹或无螺纹的紧固件可以永久性地安装在所有类型的PC板，以及由丙烯酸或聚碳酸酯制成的部件上。
与薄金属应用中的自扣紧紧固件一样，用于非导电材料的拉孔紧固件同样可以减少连接元件所需的硬件数量。
拉孔紧固件是一种滚花柄紧固装置，可压入冲孔或钻孔中，在非韧性（非金属）材料中创造牢固的螺纹或非螺纹连接点。紧固件柄端周围特别加工的轴向凹槽插入或切入材料，形成牢固的干涉状态结构，以防止旋转。
这类用于非传导性电子元件的五金件有很多，包括为电路板安装提供永久螺纹的拉孔螺母；用于堆叠或间隔元件的有螺纹或无螺纹型拉孔螺柱；在元件会受到高拉力的应用中使用的扩口安装螺柱；可用作可焊连接器或永久安装外螺纹机械紧固件的螺纹螺柱；螺钉保持固定，以便于安装，并且无需松动硬件即可拆卸的PC板一体式电路板安装组件；以及带有自膨胀柄，能与电镀通孔正面接触的自膨胀紧固件。
应用挑战
适应小型化
“尺寸”是影响电子元件组装的核心设计趋势之一。随着元件尺寸越来越小，可用的“空间”也在缩小，留给紧固硬件的位置和安装空间越来越少。由于板材越来越薄，除非能找到一种方法创造强有力的螺纹，否则固定力会减弱。在这种趋势下，五金件必须要更好地满足整体轻型设计的要求。
微型自扣紧紧固件便是这样一款解决方案，它可以在极小的空间内为薄至0.020″/0.79mm的金属板提供坚固、可重复使用的螺纹。与所有的自扣紧紧固件一样，这些紧固件在装配时所需的操作少于松动硬件，并能提供比金属板螺钉更强的保持力。（微型紧固件还能留出更小的边缘距离，并能符合所有相关的行业标准）
对于任何类型的微型自扣紧紧固件，安装方法都是将柄部放入以适当尺寸冲孔或钻孔的安装孔中，并施加足够的挤压力，直到紧固件经过特殊设计的滚花垫圈完全嵌入板材中。成为组件的永久组成部分后，硬件就不可能再发生任何松动，甚至将组件拆下维修时也不会发生松动。
尽管尺寸小，制造精密，但滚花垫圈能让微型自扣紧紧固件非常可靠。安装后，嵌入的滚花垫圈可防止紧固件在板材中旋转。（自扣紧紧固件的稳定性更佳）
微型自扣紧紧固件通常由303不锈钢制成，适用于硬度为HRB 70或以下的铝板和冷轧钢板。螺纹尺寸范围从#0-80到1/4-28，M2到M6。（要获得最佳性能，配套的螺钉应具有足够的长度，确保拧紧后至少有两个螺纹伸出紧固件）
当然，这些只是适用于电子元件应用的部分硬件类型。硬件还有很多，如带系留螺栓的紧固件（被称为“拆装硬件”），可满足UL服务访问要求；两件式接地系统（弹簧柱塞组件和接触按钮），用于静电和EMI及RFI放电；独特的定制硬件设计等。
适用于电子元件的通用（或定制）硬件种类很多，用户可以在设计过程的早期咨询经验丰富的硬件制造商，为特定应用制定最佳解决方案。