键盘DIY 篇七:客制化入坑指南:机械键盘组装演示及工具推荐
背景
经常有站内外键盘爱好者咨询如何亲手组装一把机械键盘,实际不同键盘有不同的安装方法,今天拿出三把键盘给大家分享不同配置组装方法及相关工具推荐。
组装一把键盘能给自己带来成就感,并且客制化有些配置是量产里没有的,如果你想亲手做一把心仪的键盘或者找点第二兴趣,不妨看看本文科普。
机械键盘结构
我们首先要弄清楚键盘的结构。市面较大比例的键盘都采用多层三明治结构,从底层向上层依次是:底壳、PCB主板、定位板和上盖,一般客制化把这几样基本配置叫做“套件”。效果图如下所示↓↓↓
除此之外,还有无上盖、纯底盒结构键盘,以及樱桃原厂常用的无定位板键盘。
键盘最核心功能部分是PCB主板和定位板及上面的元件,称之为“内胆”。
定位板,俗称钢板,客制化里有很多材质可选,主要作用是起到固定轴位置的功效,保证稳定性,不同定位板设计能带来不同的按键手感。定位板上的空格键、回车键等(俗称大键)有额外的开槽,这个开槽用于放置卫星轴,放置在钢板上的卫星轴称之为钢板卫星轴。
PCB主板,是键盘运行的核心元件,上面布满了电路和各种开孔,主要是轴孔和灯孔。键盘功能越多,PCB上面元件越复杂。前面提到了卫星轴,实际上如果主板大键位有开孔设计,就支持放置PCB卫星轴,主流的PCB卫星轴又分为卡扣卫星轴和螺丝卫星轴,后者(螺丝)理论稳定性更好。
注:钢板卫星轴和PCB卫星轴只能二选一,在购买套件的时候最好问清楚卖家是否支持XXX卫星轴,不同卫星轴开模大小不一样,键盘套件设计者可能不兼容。
机械键盘轴,作为输入触发元件,是内胆核心成员之一。轴体触发原理不在本篇介绍,这里主要是讲解轴的固定位置。以下图Tray mount结构为例,轴体实际是贯穿了定位板和PCB结构,轴体引脚通过焊接等方式牢牢固定在PCB上,以达到稳固和良好触发。
更多知识可以阅读知乎大佬Mellperbia的科普:链接
基础科普完毕,就开始动手。今天以三种不同套件为例,介绍如何组装,以及推荐DIY使用到的工具。
傻瓜式套件
并非所有键盘套件都需要用电烙铁焊接,客制化里流行热插拔方案,轴体无需焊接,直接插入PCB上的热插拔轴座即可,热插拔轴座出厂时会焊接在PCB上,动手能力强的也可以自己购买轴座焊接到PCB。
第一套傻瓜化套件是87蓝牙5.0有线双模套件:注塑外壳、热插拔轴座(出厂焊好)、RGB贴片底灯(出厂焊好)、锂电池、键线分离、钢板卫星轴(收货时包装破损,掉了一颗卫星轴)。
拿到这种套件,首先要规划一下整体组装步骤:
拆开套件上下盖,取出PCB
安装键线分离模块,安装锂电池
插轴测试触发,测试蓝牙
安装卫星轴,安装轴体
固定键线分离和锂电池到底部,合盖组装完成
上轴、上帽使用
1)拆外壳,先观察是否有螺丝,没有螺丝就拆卡扣即可,有时候卡扣很紧,需要配合金属撬棒才能拆开↓↓↓
2)孤零零PCB是无法使用的,需要将键线分离模块和PCB通过排线连接到一起。下图所示排线一端连主板,另一端连接的小板就是键线分离模块↓↓↓
3)测试触发,键线分离模块采用TypeC接口,此时只需要找一根TC线连接模块与电脑就可以测试触发了。由于主板本身已经焊接了热插拔轴座,那么我们可以直接把轴安装到主板上,依次按压测试触发。
测试键盘触发的工具很多,我一直使用Keyboard Test Utility。
4)下一步是安装钢板卫星轴,安装方法是非常简单的,但如果你想调教一下则要花费一些心思:给钢丝润滑,贴加厚的特氟龙胶带缓冲等,这些在网上都有很多教程。
接着就可以把定位板合到PCB上安装轴体了,无论是热插拔还是焊接,我都习惯先在左上、右上、左下、右下四个角插上轴体,然后再逐步安装其余键位。
热插拔轴座不是万能的,新手还是容易造成两种问题:1)引脚插歪不触发、2)轴座焊盘掉落。对于引脚插歪,可以自行使用IC起拔器把引脚掰正重新操作;对于焊盘掉落,只能飞线解决,这种更多的是建议下手轻点,插不进去不要使用蛮力。
5)下一步是把电池和键线分离固定到下盖内部,如果发现电池过大,还需要用尖嘴钳剪掉一部分加强筋↓↓↓
6)随后就是合盖安装,拧螺丝,安装脚撑,贴脚贴,上键帽,齐活!
【技术总结】
热插拔半成品一般都不复杂,很多都是到手插轴用。
如果遇到热插拔按键不触发,首先检查轴体是不是插歪了,如果没有问题,那就看背后轴座是否焊接,我遇到过漏焊的情况。
另外新手插轴不要用力过猛,以防掉焊盘。
【工具推荐】
尖嘴钳:也叫剪线钳、斜口钳,实用性极高,剪加强筋、剪插件灯引脚、软硬皆实用,DIY键盘必须买一把,工具真的万能。淘宝上面几块钱包邮的都可以用。
拔轴器:拔机械轴的工具,这里一定要自备两种拔轴器---IC起拔器和简易拔轴器。
IC起拔器用来拔大部分的轴非常好用,简易拔轴器看起来寒酸,实际靠近边框的轴因为IC起拔器放不进去,用简易拔轴器反而能很轻松搞定。
【关于热插拔】
1)热插拔是指轴体能插拔更换,而我们USB与数据线分离这叫键线分离,热插拔和键线分离需要分清楚。
2)热插拔轴座也可能损坏,轴座是两个铜片夹住轴体引脚产生按键触发,如果经常插拔或轴体引脚不干净容易导致铜片松弛损坏。
3)不要用拆机轴上热插拔,拆机轴或多或少留有余锡,我有一次直接干坏两颗轴座。
4)有人说热插拔暴露在空气中,容易氧化,寿命不长。这个我觉得还是用时间来证明吧,毕竟算是新兴事物,除非经常拔插,目前群里还没听说谁的轴座键盘因为氧化出现问题的。
普通焊接套件
第二套是87有线单模套件:注塑外壳、轴体需焊接、插件单色灯珠需焊接、键线分离。这是最普通、最基础的套件,需要使用电烙铁。
这把键盘我只介绍焊接轴体、灯珠、固定键线分离模块,其余操作与上一套基本相同。
1)测试触发:PCB连键线分离模块,键线分离模块连电脑。通过短接法测试触发:用一个金属镊子插入轴体两个孔上,此时两个孔形成通路就会触发按键。(两孔上面一圈金属圈叫焊盘)↓↓↓
2)安装卫星轴,焊接轴体前,要注意先安装卫星轴↓↓↓
3)依次安装灯珠、轴,再焊接。常规方式是先焊轴,再把灯珠插到轴上焊接,我这里反过来,是因为我使用了高特套筒轴,先安装灯珠有奇效!
焊接方式依然是先把四个角的按键焊接固定,再焊接别的轴↓↓↓
焊接轴体不用说,直接点锡即可。焊接灯珠也可以直接操作,无需担心灯珠掉出来↓↓↓
这种焊接方式的好处就是,高特轴可以拔出来了,这就是带套筒高特轴的特点↓↓↓
3)随后键线分离模块固定,由于没有螺丝,就只能用热熔胶固定了↓↓↓
4)后背可以自己贴张铭牌,脚垫是一定要贴的↓↓↓
5)成品效果,PBT透光键帽+冰蓝灯,效果挺好↓↓↓
【技术总结】
焊接键盘是比较常见的套件类型,新手可以从便宜的焊接套件入门练习。
起步先用短接法测触发,全触发之后再动手焊接。
焊接先焊四个角方便定位。
插件灯珠分正负级,注意与PCB对应上
【工具推荐】
电烙铁、焊台:焊接键盘需要使用到烙铁工具,我用过几种烙铁,最初贪便宜买普通的,最后还是发现贵点的好用。如果你只是用那么一两次,我觉得买恒温烙铁即可,如果用的多,可以买宝工、黄花调温烙铁。如果想舒舒服服的用,还是买T12、907之类焊台。
我在咸鱼50块钱买的几乎全新焊台,用的那是真舒服,主要三个好处:1)发热快,几十秒到达预定温度;2)可调温,不同温度焊接不同元件;3)最高能到450度,拆海盗船这类轴板非常容易。
焊锡:焊锡买那种含铅带松香的,容易低温化锡,如果可以,个人觉得直径买细一点(1mm以内),焊接小元件实用点。
吸锡器:要么买百元以上的电动吸锡器,要么买几块钱的大号吸锡泵,外号大蓝棒,淘宝有很多,随便买,绝对不会吃亏。
热熔胶枪:固定元件比较好的工具,如果觉得固定不放心就用热熔胶打一圈。
高端套件
第三套是980优联有线三模套件:阳极氧化铝外壳、K375s无线优联+有线方案、热插拔轴座、RGB贴片底灯。这套件价格已经千元以上,也算是入门级高端品类了。相比前两个套件,这一个难度会高不少。
这是从套件作者手上PY到的三模打样PCB,除了最基本元件外,其余都没处理:热插拔轴座、二极管、RGB贴片灯和RGB底灯都要自己焊接。
1)热插拔轴座,主流轴座是凯华和佳达隆,佳达隆便宜点,也更考验人的仔细程度。如果你会焊接前面第二套套件的话,那么焊接热插拔轴座不在话下,只是要注意些小细节。
细节一:佳达隆轴座分正反方向,摆放轴座的时候就要切忌别放错,放反焊接之后会导致轴体无法插入!
细节二:先焊接一侧,并且用手摁住轴座以免另一侧焊接时翘起。
2)焊接二极管是最麻烦的操作之一,这东西芝麻粒大小,考眼神、考操作,我没有热风枪、也没有流体助焊膏,我就用最丑最笨的办法焊接:先在一侧焊盘点锡,然后镊子将二极管放到PCB上,加热有锡的一侧焊盘,保证二极管与焊盘连接稳固,随后再焊另一侧。
二极管也有正反之分,这个一定要找卖家询问清楚再动手。
3)焊接RGB贴片灯,这套件采用了RGB贴片灯,下灯位,这是热插拔的绝配。一般贴片灯是放在PCB上方,这种焊接难度高很多,并且突出一部分LED灯,导致很多轴体无法插入。下灯位是在PCB上开孔,LED灯从底部焊接,因为固定很死,焊接非常容易。
4)焊接底灯,最难焊接的元件之一。据说如果有热风枪会很好操作,我没有,只能徒手焊。LED灯是串联,如果有一颗没焊好,会导致后续灯点不亮。我找到比较好的焊接方法是:先在LED灯4个焊盘上点锡,然后LED等放上去,用烙铁将锡与LED等粘贴在一起。
5)组装成品,由于这是优联三模键盘,有线采用qmk固件,无线采用优联方案,有线主控默认集成,而优联则需要安装主控,安装方法在我前一篇文章已介绍过。
【技术总结】
热插拔轴座和RGB下灯位都是比较容易焊接的,只要自己熟练运用烙铁即可。
二极管和PCB上面的LED灯很费时费力,如果没有热风枪、助焊膏,需要先在焊盘上点点锡,然后将元件与焊盘上的锡连接在一起。
这种复杂元件,我更建议直接买成品,不要自己焊接,只要有一点点错误,都很难排查。
【工具推荐】
尖头镊子:稳固小元件神器,用镊子夹二极管、LED贴片灯等小元件非常趁手。
总结
组装键盘的常规操作流程如下:
拆开套件,检查基础元件是否齐全:外壳、PCB、定位板、卫星轴等
检查PCB是否完好,连接到电脑测试每个点是否全触发
安装PCB上其它元件
安装卫星轴,
固定定位板和PCB,把轴体安装上去焊接
如果有灯,则焊接对应灯珠,注意根据主板设计来确定焊接顺序,第4步和第5步可以互换
随后再做触发测试,全触发之后安装上下壳
安装键帽即可使用
本文只是介绍了常规套件的组装方法,其实客制化还有不少的内容,比如自己画PCB,选择卫星轴、轴体和键帽等等。自画PCB我是没那时间。我也接触了一些卫星轴和轴体,但是不成体系,后续全面了再介绍吧。而键帽,则可以看我历史文章,或许对你有一定帮助。
关于工具,电烙铁、焊锡丝、吸锡器、热熔胶枪/棒、斜口钳、尖头镊子等都是家中常备,淘宝有便宜货,但电烙铁和焊锡丝不能省,质量好的用起来趁手。最后祝大家都能拥有自己制作的键盘。
来瓶雪碧吧
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值友6610558030
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WangNextDoor
有没有推荐的便宜104套件,热拔插焊接都可以
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糖果雨雨
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肤浅而荒诞
恩,用着新买的无线鼠标就是爽
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明亮的夜晚
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小小珠珠上学校
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螺纹
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kuhai
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zyaiyaya
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萨满老爹
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羽落成牢
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我是一个二手的设计师
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