カスタムメカニカルキーボードの作成方法：パートII

キーボードの内部に何が入っているかを知らずに、カスタムのメカニカルキーボードを作成することはできません。これが、このガイドの前回の記事で取り上げた内容です。まだ読んでいない場合は、今がそれを行う良い機会です。もちろん、キーボードコンポーネントの調達プロセスを順調に進めて、物事を正しく混乱させることを計画している場合を除きます。いずれにせよ、メカニカルキーボードを組み立てて手を汚す時が来ました。

カスタムメカニカルキーボードを構築するために必要なコンポーネントを購入するのは簡単なことではありません。最寄りのマイクロセンターに行ったり、Amazon.comにログインしたりすることはできません。これはニッチな趣味です。カスタムメカニカルキーボードは、正確に大量生産されていない珍しい獣です。 DIYメカニカルキーボードキットを入手する1つの方法は、いくつかの中国のメカニカルキーボードブランドを使用することです。

中国のカスタムキーボードブランド

KBDFansやKPRepublicなどの中国のメカニカルキーボードブランドの中には、高品質のアルミニウムと真ちゅうの機械加工で作られたメカニカルキーボードキットを驚くほど低価格（もちろん比較的低価格）で製造しているものはほとんどありません。限られた（場合によっては予測できない）グループ購入を行う西洋のブティックカスタムキーボードメーカーとは異なり、必要なときにこれらのWebサイトのいずれかからメカニカルキーボードキットを正確に入手できます。

通常の共同購入ルートではなく、おなじみの小売モデルに従っているこれら2つを除いて、他のカスタムメカニカルキーボードの販売者を私は知りません。前述の2つのオプションのうち、私は個人的に、問題のないKBDFansを備えたキーボードパーツに約2000ドルを費やしました。このブランドは、カスタムメカニカルキーボードコミュニティで広く評価されています。 AliExpressでも同様のオプションを見ることができますが、実際のキーボードキットは常にこれら2つのソースのいずれかから作成されます。

どちらのWebサイトでも、40、60、65、80、および96％のキーボードのオプションが豊富に用意されており、多数のプレートとケースの素材、およびスタビライザーの種類からさらに選択できます。このガイドの前回の記事で収集した情報を使用して、選択したカスタムメカニカルキーボードキットを選択してください。個々のコンポーネントを個別に購入することもできますが、それは少しコストがかかることになり、互換性について特に注意する必要があります。それを理解したら、残っているのは郵便配達員を待つのが辛いことだけです。

必要なツール

• 金属ピンセット、または短い長さのフックアップワイヤーまたはペーパークリップ
• 基本的なドライバーセット
• 帯電防止リストストラップ（危険な場合はオプション）
• はんだごて（ホットスワップPCBの場合はオプション）
• はんだ除去ポンプ（ホットスワップPCBの場合はオプション）
• 67/33ロジンコアはんだ（ホットスワップPCBの場合はオプション）
• はんだフラックス（ホットスワップPCBの場合はオプション）

注意： このガイドの一部の手順では、人体からの静電放電による損傷を受けやすい裸のPCBを扱います。素足で作業することは、静電荷の蓄積を最小限に抑えるための最良の方法です。ただし、これはカーペット、木製、またはその他の非導電性フローリングで作業する場合には効果的ではありません。静電気放電のリスクを排除するには、帯電防止リストラップを使用するのが最も安全な方法です。

1。 PCBのテスト

理想的には、PCBをテストすることによって物事を開始したいと思います。これには、スイッチとインターフェースするすべての端子が動作可能かどうかを判断することが含まれます。 PCBをコンピューターに接続します。ピンセットを使用して、入力を登録するために各キーに関連付けられたメッキされたスルーホール（はんだポイント）を短絡します。ピンセットが手元にない場合は、簡単なフックアップワイヤーまたは非絶縁ペーパークリップをピンチで使用できます。

KeyboardTester.comなどのオンラインツールやSwitchHitterなどの専用ソフトウェアは、このタスクの優れた視覚補助として機能し、テストに合格したキーを追跡するのがはるかに簡単になります。各キーの検証には、画像に示すように、導線、ペーパークリップ、またはピンセットのペアを使用してPCBの端子（貫通穴）を短絡することが含まれます。

はんだ付けが必要な通常のPCBは、代替のキーボードレイアウトに対応するために、特定のキーに複数のはんだ付けポイント（メッキスルーホール）を採用しています。つまり、隣接する複数の端末が同じキーをトリガーしても、慌てる必要はありません。このプロセスは、ホットスワップソケットを備えたPCBでもほぼ同じです。唯一の違いは、スイッチ端子にはPCBの下側からのみアクセスできることです。これが、ホットスワップソケットがPCBにはんだ付けされる側です。

PCBレジスタのすべてのキーが入力されたら–おめでとうございます。次のステップに進むことができます。それ以外の場合、運命が欠陥のあるPCBを扱った場合は、販売者に交換を依頼してください。

2。スタビライザーのしくみ

事実上すべてのカスタムメカニカルキーボードには、チェリースタイルのスタビライザーが付属しています。スタビライザーがないと、スペースバー、Shift、Enter、Backspaceなどの長いキーの操作が難しくなります。たとえば、スペースバーは、スタビライザーがない場合、中央にある単一のバネ式スイッチによってのみサポートされます。真ん中で正確にタップするだけであれば、それはうまくいくでしょう。ただし、両端のキーをタップすると、シーソーのようにスイッチを中心に回転します。スタビライザーを使用すると、基本的に、端から操作した場合でも長いキーを確実に機能させることができます。

安定剤には、プレートマウントとPCBマウントの2つの主要なフレーバーがあります。これらのいずれかを選択することは、PCBとプレートの両方が各タイプのスタビライザーと互換性があるかどうかに左右されます。 DIYキットを購入した場合は、互換性について心配する必要はありません。ただし、個々のコンポーネントを購入する予定の場合は、互換性を再確認してください。

PCBマウントスタビライザーは、飛び出すリスクが低いため、プレートマウントスタビライザーと比較して一般的に優れていると考えられています。 PCBマウントの種類自体は、通常のねじ込みオプションで利用できます。後者は、PCBにしっかりと固定され、ぐらつきをなくすのに客観的に優れています。

3種類のスタビライザーはすべて、支柱、ハウジング、および鋼線で構成されています。ポストは、キーキャップの対応するスロットと接続する端に十字形の突起がある最小の部品です。これはハウジング内で上下にスライドし、鋼線が支柱のソケットに直交して挿入されます。ワイヤースロットのもう一方の端は、スタビライザーポストとハウジングの2番目のペアに挿入されます。ワイヤーで接続された支柱とハウジングのペアは、集合的にスタビライザーアセンブリを形成します。

3。スタビライザーの組み立て

スタビライザーは通常、組み立て済みです。そうでない場合でも、組み立ては非常に簡単で、すべてのチェリースタイルのスタビライザーバリアントで同じです。

1.スタビライザーポストは、ハウジングの下部にある開口部から入り、十字型の端が最初に入ります。ハウジングは、画像で強調表示されている垂直スロットを介してスタビライザーワイヤーを収容します。

2.支柱には、一方の垂直面に1つの大きな長方形のソケットがあり、もう一方の面には2つの正方形のソケットが積み重ねられています。支柱をハウジングに挿入するときは、支柱の2つの四角いソケットがハウジングの垂直スロットに対応していることを確認してください。

3.これで、スタビライザーワイヤーの一方の端を支柱の下部にある四角いソケットに挿入できます。ハウジングの垂直スロットから入る必要があります。

4.ハウジングの端にあるチャネルにワイヤーをはめ込みます。これにより、ワイヤーがチャネルを中心に回転し、チャネル内で回転するときにポストを上下に動かすことができます。

5.ワイヤのもう一方の端のアセンブリに対して同じ手順を繰り返します。完成したスタビライザーは、画像の対応するバリエーションに似ている必要があります。

6.選択したキーボードのフォームファクタとレイアウトに応じて、スペースバー用に1つの長い（6.25ユニット）スタビライザーが必要になり、残りのスタビライズドキー用にさまざまな短いスタビライザー（2ユニット）が必要になります。キーボードレイアウトで保証されている適切な量のスタビライザーを準備します。

4。 PCBマウントスタビライザーの取り付け

これらの手順は、通常のPCBマウントスタビライザーとねじ込み式PCBマウントスタビライザーの両方に適用されます。ねじ込み式PCBマウントスタビライザーの取り付け方法を学ぶことから始めましょう。先に進む前に、PCBの上面と下面を決定する必要があります。 PCBの上部はむき出しで、マイクロコントローラー、ダイオード、リセットボタン、DIPスイッチなどのSMDマウントコンポーネントがありません。これは、スタビライザーを取り付けることができる側です。

1.スタビライザーハウジングの底部を観察します。スタビライザーワイヤーに最も近い端に沿って、下部から突き出ている保持タブを見つけることができます。これは、下の画像の緑色の点で示されています。スクリューポストは、ハウジングの反対側の端に赤い点でマークされています。

2.PCBに移りましょう。上の画像は、適切な色でマークされたPCBの対応する穴を示しています。大きい方の穴（緑）は保持タブを収容し、小さい方の穴（赤）はネジポストを受け入れます。

3.スタビライザーハウジングの両方の保持タブをPCBの対応する大き​​な穴に挿入します。

4.PCBの小さな穴にネジポストを緩めます。両方のスタビライザーハウジングがPCB上にぴったり合うように十分な圧力をかけます。

5. PCBを裏返し、名前が示すように所定の位置にしっかりとねじ込みます。金属製のネジがPCBの短絡を引き起こす可能性を避けるために、プラスチックワッシャーを使用することをお勧めします。

6.通常のPCBマウントスタビライザーとネジの取り付けはそれほど変わりません。このスタビライザーバリアントのスクリューポストは、スナップインポストに置き換えられています。ネジを使用してスタビライザーを固定する代わりに、ポストはPCBの対応する穴にスナップするだけです。

7.プレートマウントスタビライザーは、同様の方法でプレートに直接取り付けます。スタビライザーワイヤを収容する短辺は、長辺に沿ってロック機構用に切り取られたノッチから最も遠いソケットの対応する短辺に挿入されます。この面をプレートに引っ掛けた状態で、スタビライザーのもう一方の端を押し下げるだけで、所定の位置にはめ込むことができます。

8.すべての安定化されたキーに対してこのプロセスを繰り返します。

5。プレートをPCBに固定する

信じられないかもしれませんが、このガイドの最も難しい部分はすでに私たちの後ろにあります。 PCBで行ったように、最初のステップはプレートの正しい方向を理解することです。

1.プレートを作業台に置きます。紛らわしいソケットの配列のように見えるかもしれませんが、正しい方向に向ける方が見た目よりも簡単です。ここでは、40％キーボードのプレートに取り組みます。他のキーボードフォームファクタは簡単に識別できるため、キーボードが40％でなくても大丈夫です。

これは、安定した長いキーの位置に基づいて方向を決定するという単純な問題です。これらの長いキーがこの40％キーボードのどこにあるかがわかっているので（上の画像を参照）、これらを使用してプレートを正しく方向付けることができます。

プレートの最も広い穴のあるエッジを探します。スペースバーが行くところです。スペースバーがキーボードの下部にあることがわかっているので、スペースバーの切り欠きが下部になるようにプレートの向きを変えることができます。この40％のプレートには、2つのスペースバー用のスロットがあります。

2.私たちはまだ森から出ていません。これで、Shiftキー用の唯一のソケットに焦点を当てることができます。プレートのこの向きでは、Shiftキー（緑色でマークされている）のスロットが右側にありますが、これは正しくありません。そこで、プレートを水平に反転させます。これが、プレートを正しく方向付ける方法です。 PCBはプレートの下部とインターフェースしますが、スイッチは上部からスロットインします。

3.プレートはスイッチによってPCBに取り付けられるため、最初にいくつかのスイッチを取り付けて、プレートの角に沿った固定ガイドとして機能させる必要があります。プレートの周囲に沿って4〜6個以下のスイッチを取り付けます。 1u（1ユニット）のプレートソケットのみを装着するようにしてください。 Esc、Ctrl、および右矢印キーのソケットは1uソケットの例ですが、Shiftおよびスペースバーソケットはそれぞれ2uおよび6.25uソケットです。画像を参考にしてください。ただし、次の手順を読んで理解するまでは、アンカースイッチを取り付けないでください。

4.添付の画像に注意して、スイッチの正しい方向を判断します。スイッチの2つの導電性レッグは、PCBのメッキスルーホールに対応しています。 PCBの設計に応じて、これらはPCBの上端または下端に沿って配置される場合があります。一部のホットスワップPCBでは、USBポートに対応するために、Escなどのいくつかのスイッチのみが反転されます。すべてのスイッチをメモしてください。そうしないと、スイッチを逆さまにしてPCBに挿入するときにピンがつぶれてしまいます。

5. PCBをプレートと結合する前に、スイッチピンがまっすぐで、奇妙な角度で曲がっていないことを再確認します。これにより、対応するメッキスルーホールを見逃し、PCB上で平らになります。

6.プレートに取り付けられたアンカースイッチのピンをPCBの対応する貫通穴に注意深く合わせます。スイッチのプラスチックPCB取り付けピンのペアにより、スイッチがPCBにはんだ付けされる前でも、PCBをプレートに固定できます。これらのプラスチックピン（上の画像を参照）は、PCBの対応する穴に摩擦ロックされ、スイッチの位置合わせとぐらつきに対する機械的安定性を提供するように設計されています。

7.残りのすべてのスイッチを1つずつ入力します。 Spacebar、Shift、Capslock、Backspaceなどの長いキーには、さまざまなレイアウトに対応するために、複数のメッキされた貫通穴があります。正しい貫通穴にスイッチを配置することは、特定のレイアウトに完全に依存します。この小さな詳細を必ずメモしてください。

次のセクションで発生する間違いを特定して修正するため、この段階で間違いを気にしないでください。しかし、聖なるものすべてを愛するために、PCBを裏返し、メッキされたすべてのスルーホールをチェックして、ピンが突き出ているかどうかを確認してください。一部のピンが欠落している場合は、スイッチが存在しないか、ピンが曲がっていることが原因です。

曲がったピンをチェックすることで、ボードがはんだ付けされた後にピンが曲がっているのを見つける手間を省くことができます。キーボード全体のはんだ除去は楽しい試みではありません。

6。スタビライザー/レイアウトのドライテストと一般的な問題のトラブルシューティング

完璧な世界では、次のステップはスイッチをPCBにはんだ付けすることでした。しかし、世界は完璧ではなく、初めてのキーボードビルダーは間違いを犯しがちです。この段階で発生する一般的なエラーを見てみましょう。

1. PCBとプレートのアセンブリを、スイッチが上を向き、テーブルトップとは反対の方向を向くように配置します。キーキャップを取り出し、安定しているキーにのみ取り付けます。これらは、3つの取り付けポイントに沿ってスナップします。1つはスイッチにあり、2つはスタビライザーにあります。しっかりとはまるまで、これらの3つのポイントに沿ってキーキャップをしっかりと押します。安定したすべてのキーに対して繰り返します。

2.意図したとおりに機能することを確認するまで、これらのキーを繰り返し操作して、これらの各キーをテストします。スイッチの作動にシーソーやその他の障害がある場合は、影響を受けたキーのキーキャップを取り外し、鏡や板ガラスなどの平らな面に置きます。お辞儀や歪みの兆候がなく、完全に平らになっている必要があります。これらの構造上の問題のいずれかが存在する場合は、障害のあるキーキャップを交換することで問題を解決できるのが理想的です。

3.キーキャップに問題がない場合は、スタビライザーに問題がある可能性があります。 PCBからプレートを取り外し、誤ったスタビライザーを取り外します。スタビライザーワイヤがハウジングの端に沿っていずれかのチャネルから飛び出しているかどうかを確認します。ポップインすると、スイッチが完全に機能するはずです。

4.ワイヤーが飛び出していない場合は、スタビライザーポストをハウジングに誤って挿入した可能性があります。これは、両方のスタビライザーハウジングを片手で持ち、親指と人差し指を使用してスタビライザーワイヤーを回転させることで確認できます。両方のスタビライザーポストは、ハウジング内で自由に上下に移動する必要があります。それが起こらない場合は、スタビライザーアセンブリ全体を分解し、セクション4のすべての手順を繰り返して、スタビライザーを再組み立てしてPCBに固定します。

5.これらの手順のいずれも役に立たないと思われる場合は、スタビライザーに製造上の欠陥があると見なすのが妥当です。その場合は、完全に交換することが唯一の解決策です。

6.残りのすべてのキーキャップを取り付けます。すべてのキーキャップが見苦しい隙間やクリアランスの問題なしに所定の位置にある場合は、最初に物事を正しくするために背中を軽くたたいてください。残りの人は、ステップ5.6で説明したオプションのスイッチ取り付けポイントを使用して、すべてのクリアランスの問題を長いキーまで追跡できることに気付くでしょう。これで、正しいスイッチ取り付けポイントオプションを選択し、クリアランスの問題を修正するために必要な調整を行うことができます。

7。 PCBへのはんだ付けスイッチ

ホットスワップPCBを使用している場合は、このセクションをスキップしてください。はんだ付けは通常のPCBにのみ適用できるためです。はんだ付け中にキーキャップを付けたままにするか、取り外すかを選択できます。後者は、ワークスペースが汚れている場合や、キーキャップに傷が付いたり汚れたりする可能性がある場合に適しています。

スイッチのはんだ付けとはんだ除去の方法については、キーボードスイッチ交換ガイドを参照し、手順7〜16に従ってください。そのガイドに記載されているはんだ付け技術を主に使用して、すべてのスイッチをPCBにはんだ付けします。ただし、その中のはんだ除去手順は、スイッチを1つまたは2つ交換する必要があるというまれなケースで役立つことがわかります。

8。すべてをケースに入れる

スイッチをはんだ付けして最終テストを行ったら、PCB/プレートアセンブリをケースに取り付けることが最終ステップです。通常の民生用メカニカルキーボードとは異なり、カスタムメカニカルキーボードの場合、ケースの組み立てプロセスは途方もなく簡単です。

これは主に、主流のキーボードメーカーが製品を可能な限り安価に製造することに専念している一方で、積極的かつ意図的に分解を困難にしているためです。大企業が消費者の自己修復の権利を尊重することを期待しないでください。それが彼らの収益と直接対立している場合です。

そうは言っても、これらの手順は、このガイドの前回の記事で取り上げたすべてのキーボードケースタイプとプレート取り付けスタイルに適用できます。

1. USBポートを収容するPCBの上端から始めて、PCB/プレートアセンブリをケースに挿入します。ポートはPCBから突き出ており、PCB /プレートアセンブリをPCBに位置合わせする前に、ケースの対応する開口部に緩める必要があるため、これは重要です。トップマウントケースでは、次のステップに進む前に、プレートをトップフレームにねじ込む必要があります。

2.トレイマウントケースの場合は、アセンブリをネジでケースに固定し、1日と呼びます。ボトムマウントケースでは、プレートをケースの下半分にねじ込み、続いてトップフレームを所定の位置にねじ込む必要があります。トップマウントケースも同様に、トップフレーム（PCB /プレートアセンブリを含む）をケースの下半分にねじ込む必要があります。ガスケットマウントケースでは、PCB /プレートアセンブリをケースの上半分と下半分の間に挟み、3つのセクションすべてをネジで固定するだけです。

独自のカスタムメカニカルキーボードを作成する方法はこれですべてです。いくつかのキーキャップを叩き、それをコンピューターに接続して、優れたタイピング体験を実現します。ファームウェアを介してレイアウトを変更することでキーボードをさらにカスタマイズできますが、それは別のガイド用に予約するのが最適です。カスタムのメカニカルキーボードのウサギの穴は、現時点で想像できるよりもはるかに深くなっています。しかし今のところ、自分の手で珍しくて美しいものを作ることに満足することができます。