Overlord

鍵盤(pán)分類知多少

薄膜鍵盤(pán)（Membrane Keyboard）

薄膜鍵盤(pán)通常由三層組成。薄膜鍵盤(pán)中間的一層為絕緣層，但是在上下兩側(cè)接觸的地方有一個(gè)開(kāi)口，平時(shí)用來(lái)保證上下兩層線路板處于斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)用戶按壓鍵帽，鍵盤(pán)底下的立柱會(huì)下壓硅膠腕，硅膠腕下壓到底后，會(huì)讓上層的線路板與底層的線路板接觸（圖2），發(fā)出信號(hào)。鍵盤(pán)的控制芯片通過(guò)檢測(cè)所有的行列線，判斷哪一行哪一列的點(diǎn)位被打開(kāi)，并將這個(gè)信號(hào)傳遞給主機(jī)。

這個(gè)硅膠腕（或者部分低價(jià)產(chǎn)品使用橡膠腕）其實(shí)是薄膜鍵盤(pán)的壽命關(guān)鍵，非人為因素，隨著它的老化，某按鍵出現(xiàn)觸發(fā)不靈敏的問(wèn)題就源自于此。鍵盤(pán)廠商當(dāng)然也明白這個(gè)問(wèn)題，所以現(xiàn)在不少薄膜鍵盤(pán)還采用了一個(gè)加強(qiáng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化——剪刀腳開(kāi)關(guān)（Scissor Switch），也就是俗稱的X形構(gòu)架（圖3），它是在傳統(tǒng)薄膜鍵盤(pán)的硅膠腕基礎(chǔ)上增加了剪刀形機(jī)械支撐的鍵盤(pán)。其實(shí)看看筆記本鍵盤(pán)，絕大部分都是使用這種構(gòu)造設(shè)計(jì)。

薄膜鍵盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)在于輕便（圖4），成本優(yōu)勢(shì)明顯，至于使用壽命，倒也不必過(guò)分擔(dān)憂，雖然比不上機(jī)械鍵盤(pán)，但是日常使用毫無(wú)問(wèn)題，畢竟單鍵敲擊壽命也都有幾百萬(wàn)次的，損壞幾率并不高。

機(jī)械鍵盤(pán)（Mechanical Keyboard）

機(jī)械鍵盤(pán)的每一個(gè)按鍵都由一個(gè)獨(dú)立的微動(dòng)開(kāi)關(guān)（Switch），即所謂的“軸”組成（圖5），因此按鍵段落感較強(qiáng)。其實(shí)機(jī)械鍵盤(pán)的出現(xiàn)時(shí)間比薄膜鍵盤(pán)早多了—一它是世界上最早使用的鍵盤(pán)型式，隨著電腦的發(fā)明，機(jī)械鍵盤(pán)也隨之引進(jìn)作為電腦的標(biāo)準(zhǔn)輸入裝置，其盛行期約在1980年～1995年代，隨著硅膠腕薄膜鍵盤(pán)的發(fā)展和成本大幅降低，造價(jià)相對(duì)高昂的機(jī)械鍵盤(pán)逐漸被其取代。直到近幾年，機(jī)械鍵盤(pán)才因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)重新回到大眾視野。

現(xiàn)在大家日常見(jiàn)到的機(jī)械鍵盤(pán)軸，主流是Cherry軸和國(guó)產(chǎn)軸，也有部分羅技鍵盤(pán)使用歐姆龍軸（G軸）。實(shí)際上軸體類型可不止這些，在機(jī)械鍵盤(pán)盛行期，依軸心可略分為：IBM、ALPS、Cherry MX、MLK、Mitsumi和其他軸。其中IBM作為行業(yè)先驅(qū)，發(fā)明了兩種軸體，即橫梁彈簧軸（Beam-spring Switch）和屈蹲彈簧軸（Buckling-spring Switch），雖然堅(jiān)固耐用，但是成本極為高昂，1980年代便停產(chǎn)了。而ALPS是日本ALPS公司推出的一種機(jī)械軸體，其外觀特色在與鍵帽接口處為口字型（圖6），現(xiàn)在幾乎也很難見(jiàn)到了（二手古董市場(chǎng)偶爾可以看到），至于現(xiàn)在一部分所謂的“ALPS軸”不過(guò)是其他廠商改進(jìn)形成的ALPS軸和簡(jiǎn)易ALPS軸鍵盤(pán)而已。至于MLK、Mitsumi之類的，實(shí)在是難得一見(jiàn)，這里也不多講了。

⑥·左側(cè)兩顆為ALPS軸體，右側(cè)兩顆為Cherry軸體

目前市面上銷售的機(jī)械鍵盤(pán)絕大多數(shù)使用Cherry公司的MX軸，在專利保護(hù)結(jié)束之后，開(kāi)始有越來(lái)越多不同的軸體出現(xiàn)在市面上（如凱華等）。MX系列軸體常見(jiàn)的有茶軸、青軸、黑軸以及紅軸四種，并有白軸、灰軸、綠軸等少見(jiàn)或停產(chǎn)軸體。

靜電容鍵盤(pán)（Capacitive Keyboard）

靜電容鍵盤(pán)的原理是利用電容開(kāi)關(guān)，按鍵壓下時(shí)會(huì)改變電極間的距離，從而產(chǎn)生電容量的變化，產(chǎn)生輸入信號(hào)（圖7）。其特點(diǎn)是手感出眾且壽命極高，而且有一個(gè)十分明顯的優(yōu)勢(shì)，那就是擁有極低的按鍵延遲。得益于電容式觸發(fā)原理的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)主控調(diào)節(jié)，延遲時(shí)間完全可以達(dá)到理論上的最低值，也就是1ms延遲（相當(dāng)于1000Hz，USB接口刷新率的極限）。

目前鍵盤(pán)電容開(kāi)關(guān)的專利掌握在Topre公司手里，市面上最主要的靜電容鍵盤(pán)，基本都是由Topre代工的。因此，我們能接觸到的靜電容鍵盤(pán)的手感，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)其實(shí)就是Topre軸的手感。最近一段時(shí)間，Topre也開(kāi)放了部分授權(quán)生產(chǎn)，所以靜電容鍵盤(pán)的價(jià)格有望逐步降低。

鍵帽你知道嗎

無(wú)論是哪一種鍵盤(pán)，鍵帽的生產(chǎn)材料萬(wàn)變不離其宗，常見(jiàn)的無(wú)非就是三種，ABS、PBT及POM。

ABS鍵帽

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，簡(jiǎn)稱ABS）是一種通用型熱塑性聚合物。這一材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)就是成本低、強(qiáng)度高、韌性好、可塑性高，著色也容易，應(yīng)用范圍非常廣泛，缺點(diǎn)是不耐高溫，材質(zhì)硬度較低，耐磨損能力差，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)打油，也就是將頂部完全磨光（圖8），使手感和美觀性都大幅下降。絕大多數(shù)薄膜鍵盤(pán)，無(wú)論筆記本還是臺(tái)式機(jī)鍵盤(pán)都是采用此類鍵帽。

PBT鍵帽

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（英文名Polybutylene terephthalate，簡(jiǎn)稱PBT）屬于聚酯系列。PBT鍵帽的優(yōu)點(diǎn)在于耐磨性遠(yuǎn)高于ABS鍵帽，抗打油能力明顯高于ABS鍵帽，但不是絕對(duì)不“出油”（圖9），硬度以及耐高溫能力都要強(qiáng)于ABS鍵帽。這種材質(zhì)的加工比較復(fù)雜，所以成本要比ABS鍵帽高很多。一部分高端機(jī)械鍵盤(pán)上會(huì)使用PBT材質(zhì)的鍵帽。

POM鍵帽

聚甲醛（英文名Polyformaldehyde，熱塑性結(jié)晶聚合物，簡(jiǎn)稱POM）被譽(yù)為“超鋼”或者“賽鋼”，又稱聚氧亞甲基。POM鍵帽的耐磨程度與硬度要高于PBT鍵帽，自身具備潤(rùn)滑性，耐磨性良好，鍵帽摸起來(lái)有一種冰冷的干滑感。POM材質(zhì)鍵帽的色彩范圍單一，目前多為黑色（圖10），加工注塑起來(lái)是三種鍵帽中最難的。使用POM鍵帽的鍵盤(pán)少之又少，倒是有不少“散裝”鍵帽單獨(dú)出售，多是DIY自行購(gòu)買更換。以104鍵鍵盤(pán)為例，單是POM鍵帽的價(jià)格就夠買一個(gè)全新的鍵盤(pán)，以至于很多人只是購(gòu)買常用按鍵比如WASD等易磨損鍵位的鍵帽來(lái)替換。

薄膜鍵盤(pán)損壞怎么修

薄膜鍵盤(pán)故障分為三類。第一類是控制IC燒毀，一般多是由于USB電涌造成，這個(gè)維修的價(jià)值不高，除了購(gòu)買同型號(hào)電路板更換外，沒(méi)有太好的方法。第二種則是常見(jiàn)的按鍵失靈，通常情況都是發(fā)生在進(jìn)水之后。這是由于兩層薄膜電路板存在被水漬腐蝕斷開(kāi)的情況（圖11），我們需要使用萬(wàn)用表確定故障點(diǎn)再進(jìn)行修復(fù)。

使用萬(wàn)用表將其旋至二極管蜂鳴檔（圖12），便可通過(guò)聲音的有無(wú)來(lái)判斷線路是否處于導(dǎo)通狀態(tài)。一只表筆接故障鍵在薄膜電路上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，另一只表筆就以該點(diǎn)位為起始點(diǎn)，不斷向外（主控板方向）延伸，逐段進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)過(guò)程需要足夠的耐心，不可操之過(guò)急。

當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)腐蝕斷開(kāi)的地方，用美工刀一類輕輕刮拭，將兩端金屬電路裸露在外，再用導(dǎo)電銀漆筆畫(huà)線導(dǎo)通即可（圖13）。注意，在確定導(dǎo)通之后（用萬(wàn)用筆測(cè)量），要用透明膠條或者洗甲水貼合/覆蓋，保證導(dǎo)電層不要裸露在外。

機(jī)械鍵盤(pán)損壞怎么修

機(jī)械鍵盤(pán)的損壞多半都是某個(gè)機(jī)械軸發(fā)生問(wèn)題，按鍵單獨(dú)失靈，也就是俗稱的“臭軸”。和薄膜鍵盤(pán)不同，我們只需要更換失靈的按鍵軸體即可。

首先，我們需要使用鍵帽拔除器取下鍵帽（圖14），注意不要使用改錐一類的硬物撬起鍵帽，這樣做容易造成鍵帽損壞。

然后要做的就是拆開(kāi)鍵盤(pán)，將鍵盤(pán)的PCB電路板完整取出，并定位好失靈的機(jī)械鍵盤(pán)軸體，用電烙鐵將其焊下（圖15），必要時(shí)可以加一點(diǎn)錫輔助取下。有些鍵盤(pán)采用分離底座設(shè)計(jì)，可以直插無(wú)需焊接（圖16），這類鍵盤(pán)的軸體更換就容易多了。

取下?lián)p壞的軸體后，我們要將新的軸體（圖17）更換到原位，注意購(gòu)買前要問(wèn)好對(duì)應(yīng)的型號(hào)，不同的軸會(huì)略有差別（可以和商家報(bào)出自己的鍵盤(pán)型號(hào)，協(xié)助我們選擇軸體）。此時(shí)還是需要用烙鐵進(jìn)行焊接。需要注意一點(diǎn)，此時(shí)焊接多半都屬于有鉛焊，所以烙鐵的溫度應(yīng)適當(dāng)調(diào)低，如果是不能調(diào)溫的烙鐵，則焊接時(shí)應(yīng)該快速完成焊接動(dòng)作，避免過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的操作。

軸體更換完成后別急著裝回鍵盤(pán)外殼內(nèi)，先連接電腦測(cè)試—下是否正常，確認(rèn)無(wú)誤后再組裝回去即可?？傮w來(lái)說(shuō)操作并不復(fù)雜，但是需要有足夠的耐心，如果自己的焊接水平有限，不妨先學(xué)習(xí)—下基礎(chǔ)的焊接操作，跟著再做兩遍一般就可以了。