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【整理】键盘结构

粗略的讲一下机械键盘的结构与特殊设计。

  • 安装方式分

客制化键盘的结构分Case mount和Tray mount两大类;设计又分Plate和Plateless两种 。

  1. Case mount顾名思义就是把内胆(定位板和PCB)固定在外壳上。
  2. Tray mount就像把菜放到托盘上一样,固定在底壳的底板上。
  3. 大部分的Case mount以及Tray mount都是通过螺丝串起定位板及外壳

Plate就是有定位板的设计,Plateless就是常说的“无钢”,没有定位板。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

  • 组成结构分
  1. Two Piece Construction:外壳+PCB/Plate combo(pcb和定位板算一件)

  2. Three Piece Construction:多了一个top frame

  3. Additional kit components: 垫片、扩散器等,比如flex-cut就是在pcb和定位板上开各种槽增加软性

Tray Mount 托盘式(船壳)

Tray mount 是一种结构非常简单且用途广泛的结构。键盘没有上下壳之分,一般由底壳+PCB+定位板组成。键盘外壳的底板有螺钉孔,螺丝贯穿定位板和PCB固定整个键盘。

PCB和定位板以及外壳需要share相同的螺丝位从而拼到一起。

GH60为最出名的Tray mount规格,也是现在常说的“标准60配列”,任何量产的60键盘都会对GH60的螺丝孔位进行一定的兼容,至少share 3个螺丝。比如Poker、Anne以及DC60.最早引入这种安装方式的是Vortex的60%键盘。
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  • 优点
  1. 成本非常低
  2. 兼容性非常好 (基本都是标准规格,包括出线口)
  • 缺点
  1. 相对比较不稳定,因为刚性/实心结构比较少
  2. 与Case Mount套件相比,整体上的刚性/实心结构更少且不均匀,所以手感一致性差
  3. 由于螺钉孔需要有一定的高度,所以空腔声会比较大。

船壳其实只是比悬浮式的外壳的边缘往上延了一些,可以遮掉部分露出来的轴体

two components 没有上盖,适合紧凑配列, 空腔音比较大

比如我手里的这把omega40(不是广告,建议别买):被迫tray(喊一句什么时候出外壳不想玩啦!)
最重要的是海鲜市场只有tray壳子…钢定和中间的各种消音棉都已经配好孔了!!!!
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其实店家也给出了gasket的方案,给了连接件链接:
型号s0-35

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Case mount

Case mount是一种非常坚固的相对高端的结构,把内胆(定位板和PCB)直接固定在外壳上。
这种安装结构常用于相对昂贵的中/高端套件中,由韩国的老客制化套件奠定。
Case mount又分非常多种~

  • 优点
  1. 内胆与外壳固定非常扎实,手感一致性很好。
  2. 不需要在定位板和PCB中间开螺丝孔,更好布线。
  • 缺点
  1. 外壳必须根据情况定制(几乎没有特定的标准)
  2. 定位板材质对打字体验有很大影响(钢定、铜定、玻纤定、pc定)

Top frame mount(Top mount)(天地盖)

定位板固定在上盖

定位板有带有螺孔的安装卡舌,这些螺孔可拧到上盖上,然后依次拧到底盒上以完成组装键盘

像荡秋千,虽然是刚性结构,还是有些弹性
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  • 按照包裹方式分
  1. 天包地(上盖包底壳)
  2. 地包天(底壳包上盖)
  • 按照固定方式分

Top和Bottom是按照固定方式不同来分辨的,天包地的Top的pcb反向和定位板固定,就是pcp挂在定位板上,定位板通过螺丝定位在底壳或者上盖,Top就是固定在上盖上,是悬挂在那里的,而Bottom就是固定在底壳上。

我们一般讲的天地盖都是指的卡扣,卡扣就是塑料跟金属的天地盖最大的不同。卡扣并不是决定键盘手感的因素。它主要提供的是一个上下夹紧内胆的力,起到一个类似螺丝的作用,这也是天地盖和船壳本质上的区别。

不能因为天地盖塑料键盘的pcb通过螺丝和底壳链接叫做船壳。
塑料的天地盖可以通过加强筋做到不错的一致性,不会螺丝柱周边和其他地方的软硬不一致。模拟gasket的键盘会把加强筋集成到底部的硅胶垫。

Top非常千变万化:

  1. 玻纤定假装plateless

  2. 加夹心棉假装integrate mount(所有重量砸在悬挂的One Component上,感觉下不去,不会跟桌子和键盘底部有什么共鸣)

  3. 下面加个底棉就模仿一下bottom

  4. 配个pc定/碳纤定,塞满棉,模仿gasket咯

  5. 给定位板的螺丝换成螺丝垫片会发生什么?假装成gasket手感咯(螺丝→包了一圈垫片→假装橡胶)

Bottom mount

Top mount相反,内胆会被固定在底壳边缘。

这种结构有一点点像Tray mount,但它并非固定在底壳,从而得到更多并且更均匀的刚性结构支撑。同时,这种结构不需要上盖的参与,从而可以设计成悬浮式外观。个人觉得会比Top mount稍微硬一点。
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Integrated mount

上盖与定位板的一体设计。

没有可替换的的定位板来与上盖/下壳进行配色,因为定位板和顶壳是从同一块铝/pc/钛or whatever材中选出,达到类似sandwich mount的质感。

由于Integrated mount的定位板持续受到周边元素的约束,提供了一种类似于三明治的坚硬触底感

但也就到这了,因为它只在顶部被约束,而不是像三明治一样是从四周约束的。

  1. Integrated mount 通常动静更大
  2. 加工成本比top/Bottom mount略高,因为CNC(数控机床)(Computer numerical control)的工时更多
  3. 没有什么可以操作的空间,直接定死
  4. 由他衍生出了Top、Bottom(前两个都是和外壳硬性接触,而Bottom可以做悬浮式外观,Top不行)、Gasket结构,都是压力集中在定位板的结构
  5. 硬的离谱,很多量产
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Sandwich mount

将定位板牢牢固定在上盖和底壳之间

这种固定方式比听起来要复杂得多,因为定位板与壳体边缘周围要做到严丝合缝,以确保定位在能够完美居中的同时仍然有一点弯曲空间进行缓冲。

由于定位板板同时连接到顶部和底部外壳,三明治结构的键盘可以更好地抑制底部振动,而使触底声更奇特和悦耳。最著名的设计就是OTD 356 mini。

我们可以感受到,三明治跟天地盖就是完全不同的两个类型,三明治没有任何上下盖的互相包裹。

早期的亚克力堆叠:omega40还我青春
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悬浮式(一种外观)

  1. 上盖和定位板合为一体,节省成本(bottom mount、integrate mount、sandwich mount)
  2. 固定:定位板直接上螺丝,和底壳的固定柱进行固定
  3. 悬浮式一般用来描述无上盖,因此two components都符合,除非船壳拉高了底壳,而Top是不能做悬浮式外观的
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注意点:

  1. 螺丝柱不要在空旷的地方,也就是适合紧凑配列
  2. 高级一些配置的,螺丝孔位反向和金属定位板的螺丝柱进行固定(Sandwich mount)👇

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Gasket mount

垫片结构,螺丝只串起外壳,定位板依靠两块外壳的压力夹在中间。
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螺丝只串起外壳,内胆没有刚性结构和螺丝支撑全靠橡胶和上下盖精度压死在键盘中间。

手感会 非常非常非常非常均匀,而且由于橡胶条固定,所以上下两个垂直方向都会有缓冲,从而提供更温润的手感。

成本非常高,因为要涉及到多次打样计算公差橡胶缓冲垫的开模,以及筛选硬度。所以一般人做不了。

按下去会有形变,非常q弹,像Sandwich Q弹版

其实gasket上下都有硅胶垫的槽,为了固定定位板,而不是用螺丝

定位板的凸起:
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为了卡定位板凸起来固定定位板,而留出的槽:

为了卡定位板凸起来固定定位板,而留出的槽

  • 此处其实可以在凸起的小垫片套硅胶套,非常q弹

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  • 在type-c口部分poron条只贴槽位的几分之一,箭头不垫

这样可以在板子的小凸起垫片的两端提供支撑力让中间形变大于两侧,而对比Top结构的板簧通过螺丝提供支撑;也可以通过外壳提供支撑;

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  • flex-cut开槽:开槽可以在定位板上,也可以在pcb上,破坏刚性结构
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  • leaf-spring 板簧:借助由板材的形变和回复力提供一种软弹的手感
  1. 一般由定位板或者pcb担任,通过小凸起固定,参考本文目录:定位板材质

开头提到过Additional kit components: 垫片、扩散器等,比如flex-cut就是在pcb和定位板上开各种槽增加软性,图就是可以看到一些横线的小槽和突出的固定垫片;

相比于刚性结构,在靠近固定柱的地方比较硬,离得远的键就会比较软弹,听得出来手感感觉不出来,听出来清脆和闷一些的区别,为了听感而诞生gasket结构。

其实垫一个厚厚的鼠标垫或者毛巾,消除键盘和桌子的共鸣,都可以达到效果。手感一致性,并没有top结构好,如果非紧凑配列的gasket,手感一致性下降严重。
流行的pc定也是因为软,定位板开槽同理,破坏刚性结构,机器容易误差,从而gasket成本增加。

我个人喜欢top再自己加一些消音棉,螺丝带垫片,然后垫垫鼠标垫或者毛巾。
就是他根本不会弹,以为定死了,但是又不至于有打铁的感觉,但又没有gasket那么软,从而可能也没有那么(好听)(追求手感,好听不好听往后排)
追求软弹得就不要用螺丝去固定,直接夹死
而gasket也可以做到稍微硬一些,换硬一点的定位板就行,有点想试试这种,毕竟gasket更好听(?)但本质上gasket相比top还是牺牲了内胆的定位可靠性和一致性的略微的下降

极致软弹配方(本人不喜欢也不是打广告,给个参考,说白了就是垫垫垫垫,薄薄薄)银杏65:
银杏65
种草:Lyn Whale 求拥有的佬讲讲

定位板

材质

可以到参考链接中找到各个试听视频~

  • 啥也不定:Plateless:软是软,就是晃(所以不建议热插拔,要也是5脚)
  • 钢定:打铁dengdeng,不求有功,但求无过(量产参照物)
  • PC定 :好软,好好听,闷闷的,温润的,哒哒哒哒:加厚4mm的pc定可以兼顾好听和硬度
  • POM半钢:夹在中间,不闷但也不打铁(≧∇≦)最接近麻将音,温柔小石子
  • 铜定(黄铜合金):听着就硬,但是挺好听,反馈很强(疼)(手打瓷砖地)铜的声音最尖,能明显的听出来金属声,但没钢定声音响,很稳
  • 亚克力:比碳纤维闷,也不打铁(≧∇≦)挺好听的,纯纯定位,都不影响到声音(爬向无plate,没有什么打击回声,纯固定轴),同理4mm亚克力也不错
  • 铝合金(阳极氧化)(铝坨坨):还是有点硬,比铜、钢好一些(客制化参照物),作者做厚了硬,薄了软,如果过于薄会不稳。而铝的声音在三个金属里是最小的,声音没什么特点。
  • FR4玻纤定:就是PCB定位板的材质,更接近pc定的声音,又不那么软丢失手感,伪装近似无钢板的手感
  • 碳纤:清脆,但不打铁,比PC或者FR4干脆利落,敲空的木箱,比其他三个金属明显声音低,回音小

软硬度

1、PC:最软
2、POM:差不多,硬一些
3、FR4玻纤:比前两个明显硬,但是有韧性
4、碳纤维:跟FR4玻纤差不多,又硬一些,但是也有一些弹性,因为薄,刚中带柔
5、钢板:几乎0形变,也是最普通的键盘声音
6、黄铜:手疼
7、铝合金:取决于厚度

重量

越重/越硬的定位板空腔音越严重,但不代表空腔音难听
硬度大的定位板有更明显的手感反馈!

  • 碳纤:30g
  • 亚克力:33g
  • 阳极铝:44g
  • 不锈钢:122g
  • 铜合金:137g

配套

  • 适合:其实线性轴就是基本定位板都适用
  1. 碳纤维+线性轴
  2. PC+线性轴
  3. 4mm加厚PC定+(线性/弱段落)
  4. FR4玻纤+(弱段落)二段轴
    (夹带私货:个人听下来喜欢FR4又有软弹性还有一丝回响~~)
  5. 黄铜/钢/铝合金+(强段落)段落轴:喜欢段落啪啪响
  6. 黄铜+段落轴(厚润):稍微踏实一些
  • 不适合
  1. 碳纤维+长段落:听不出回声,浪费了段落
  2. PC定+长段落:同上
  • 注意:线性轴该润还得润,润好了几毛几块的轴都很不错

无钢板Plateless

这是一种设计,而不是结构。示意图是Top的无钢。据说很独特,以后有机会想试试

它可以是Top mount,可以是Bottom mount,也可以是Gasket mount,甚至可以是Tray mount.

它与其他唯一的区别就是没有定位板。
按压轴体的时候就是敲击PCB的手感,非常独特,也富有弹性。
这种设计对PCB开孔精度要求很高,而且一般不支持热插拔,或者5脚轴更好。
不然可能会歪轴,或者拔键帽的时候把轴体连根拔起
是各种类型里最软的
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  • 经典款:
    cherry g80利用各种支撑柱、pcb与螺丝之间加入垫片之类,让手感更软,一致性更好

半钢结构

只有一圈定位板,字母区只有Pcb,奇妙的混合手感

名词解释

铝坨坨

铝合金外壳:很多人喜欢薄皮铝合金

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或者铝合金定位板等等配套

参考资料

  • 键盘结构👇

1、[技术] 聊聊机械键盘的结构(2、3参考的中文非机翻和补充)

2、Cheat sheet: Custom keyboard mounting styles

3、Custom Keyboard Construction

4、键圈新手入坑——常见的四种机械键盘结构

5、键盘结构中的“千面影帝”:Top mount置顶式【壹】

6、【客制化】TOP、Gasket等八种结构有实物科普 稍有手感风格讲解【壹】

  • 第六个参考视频有图解,方便理解

7、键盘结构分析与讲解

  • 定位板👇

8、【定位版对比】

  • 第9个参考视频总结不错,声音不适合听,听不出来

9、【客制化】如何让机械键盘的按键声更悦耳-定位板篇

10、【客制化】定位板材质手感声音风格简单聊

11、BUFF75 三种不同定位板的声音区别

12、记录一下四种键盘定位板的声音

13、说说定位板的几种材质

最后以上包含个人理解,欢迎讨论

后续有时间会再细扣润轴、轴类型、轴组装、键帽手感/高度等
润轴太费时间了QAQ

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