我的第一台手工键盘,以及如何在 macOS 上配置键位

我的第一台手工键盘,以及如何在 macOS 上配置键位

都说机械键盘是“手指马杀鸡”,但我发现只有按照自己喜好亲手打造一支键盘,那种手指+心灵双重抚慰的感觉才是我想要的。

我是在电脑上敲字为生的人,多年以来换过很多键盘,樱桃、Filco、Matias 等等品牌都用过,当然大部分时间是在 MacBook 自带的剪刀和蝴蝶键盘上。

后来有一天发现了 Taeha Types 这个频道,主播 Nathan Kim 是个程序员,后来全职 Twitch 直播手工组装键盘。一开始我是当减压去看,后来有点被他带上道了。

Kim 制作的绝大部分键盘,那种声音都是我从来没听过的,有点令我入迷。看得多了,我才明白我过去用过的绝大部分键盘,都是所谓的段落式 (tactile) 和嘀嗒式 (clicky, 按下会发出清脆的声音)轴体,噪音很大,而且我其实也不喜欢那种触感和声音。

那些声音最小的往往是线性式 (linear),也就是键位按下去手感是直下直上的。碰巧这类键盘在原厂键盘里本身没有另外两种多。Kim 本人偏好的也是线性轴体,所以我就看了很多他的手工组装键盘直播,也做了些自己的研究,终于趁着疫情在家的这几天下定决心,自己组装一套。

零件

套件和配件选择

我选择了在手工定制键盘领域中低端,性价比突出的 KBDFans 这个品牌。零件如下:

轴体

线性轴体方面,我选择了在爱好者群体里评价不错,同时货源紧张程度和价格都不算夸张的 ZealPC Tealios V2 线性轴

总价和等待时间

所有零部件合计花费在¥2,000左右。

大部分供应商都在中国,而且由于疫情基本已经过去,只等了不到2周就收到了所有的零部件,比在美国的消费者幸运的多。正巧这几天我太太从武汉回到了北京,我们一起居家隔离,不能出门的我有了更多时间捣鼓爱好方面的事情。

开始组装

所有零部件收到的时候是下午三点左右,我立即开始了组装工程……虽然我在美国的的创客活动上曾经玩过焊接,但是这次是我第一次自己通过焊接的方式完成一个属于自己的,不算太小的项目,还是有点紧张感的。

润轴

首先我需要润滑键盘上68个键位对应的全部轴体。这步工序其实并不必要,Tealios 轴体出厂的手感已经不错,但是我在 Taeha Types 的影响下认为似乎润轴的效果比直接用更好,而且也有的是时间。

润轴其实比想象的容易,只是比较花时间,需要把每一个轴都拆开,用勾线笔在底座里的滑动部位、弹簧、开关帽(图中 Tiffany 蓝色的部位)上涂抹润滑脂。开轴主要是推开轴体侧面一共四个小卡扣,我在开轴过程中使用了开轴器,轻松了不少。

润滑脂,我采用的是 Kim 推荐的 Krytox 205 Grade 0 润滑脂,每一刷子不需要太多,过度使用润滑脂会导致轴体失灵,这一点我后面会提到。

为了不搞坏轴体,润轴这步工序我大概每个轴体需要花4-5分钟。从下午三点半左右开始,中间吃了个晚饭,又继续做,算上休息时间,直到晚上十点才做完。光线不好,加上我已经非常疲劳,所以没怎么在制作过程中拍照片。

不过润完之后就只拿在手里按压,和原厂 Tealios 轴的区别都很明显。原厂轴摩擦和弹簧的噪音在润过的轴上基本完全消失了。

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卫星轴

润完轴体本身,卫星轴也要做一遍。你问卫星轴是什么?其实很好理解:我们的键盘上有一些更长的键,比如 Shift, Backspace, EnterSpace 等等,都需要卫星轴 (stablizer) 来提供稳定和传动的效果。如果没有卫星轴,在空格键这样的超长键位上,按下边缘位置是无法正常触发按键的。

卫星轴看起来和轴体很像,润滑的方法就是把它拆开,把所有活动的部位都涂抹润滑脂。根据键盘大小的不同,卫星轴的数量会有区别。卫星轴的处理,网上有很多教程,具体我就不在这里赘述了。

润滑完卫星轴,就是按照 PCB 预留的位置安装。有的 PCB 上预留了多种安装位置,特别是在 ShiftSpace 上,刚一看到有点懵,不知道该安装在哪里。但我把卫星轴放到 PCB 上比了一下,发现只要卫星轴选对了,能够安装的位置只有一种,这里请咨询你的卖家,他们一定能帮助到你。

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图片来自网络

之后的步骤就轻松多了,不过我在过程中还是遭遇了一些小阻碍。

安装轴体

为了确保你收到的 PCB 没有故障,你可以先接到电脑上,在 PCB 上每个键位对应的两个触点上,用镊子点击一下,确保电路是通的。你可以在 PCB 的正面做这件事,但最好是在背面(我见到的大部分爱好者是这样做的,毕竟焊接是在背面进行的。)

然后把定位板和 PCB 对上,开始安装轴体。有些键盘没有定位板,可以省去这一步。通常的做法是先装键盘的四个角,,以及正中间的 H 键上,起到对定位板的固定效果,如下图所示,之后再安装就容易多了。压紧轴体时能听到“咔哒”一声,还是很爽的。

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图片来自网络

不过爽归爽,安装轴体的过程中你需要注意两个情况,我反正都遇到了:

  1. PCB 正面:如果你像我一样提前开轴润轴,在压紧每一个轴体之前最好确认轴体上的卡扣是塞进了定位板,还是被卡在定位板上面了。如果出现了后者,说明你在润轴过程中把卡扣掰过了一点,可以用镊子、螺丝刀等工具,一边压紧轴体,一边确认卡扣都塞进定位板;
  2. 压紧每一个轴体之前,把 PCB 翻过来,看看轴体的两个针脚是不是穿过了对应的孔位,如果没有的话说明你把针脚压弯了,赶紧取出来、掰直,再重新安装。

焊接

装完所有的轴体,理论上就可以进行焊接了。但这里我又用镊子多做了一遍电路测试,确保没有轴体失灵的情况。我这么做是因为我不太擅长拆焊/吸焊,所以如果焊完了之后才发现有轴体有问题的话就头疼了。是否参考我的做法,看个人的意愿。

焊接其实很容易,但许多小白往往是研究到这里就望而却步了。烙铁接上电源,等待预热的过程中准备好你的焊锡,从卷轴里拉出来几十厘米的长度,手捏住末端几厘米的位置。

很多人焊接的时候,会把烙铁悬空。其实这样做是不对的。首先,完全不需要担心烧坏 PCB,它的设计就是耐热的,只要不接触电路板上其它的电子元件即可;其次,如果不让烙铁和 PCB 孔位接触,出来的焊点不光不好看,还有可能接触不良。

所以,勇敢地用烙铁顶住孔位和针脚吧。再把焊锡怼上去,根据烙铁的温度不同,停留几秒钟不等的时间,融化的焊锡会自动流满整个圆形的孔位,并且填补针脚和孔位之间的缝隙,等到形成一个锥体,提起烙铁和焊锡就可以了。

我的经验是每个焊点用的焊锡折合长度大约1厘米。如果是第一次做,就算焊点形状不完美也完全没有关系,毕竟没人会看到它。

图片来自网络

重复这个步骤,焊接所有的针脚,确认没有遗漏的。我的键盘有68个键位,也就是总共136个焊点。一小管焊锡都没有用完,还有不少富余。

组装和需要注意的问题

接下来就是最后的安装工序了,根据键盘外壳的不同,组装大同小异,无非是把 PCB 用螺丝固定在底座上,有的键盘采用分体式外壳,再把上盖扣上、螺丝拧紧即可。有的高级玩家喜欢在 PCB 和 底座之间再放一层吸音棉,这个看个人喜好和能力即可。一般来说只要是足够重的铝制金属外壳,就算不放吸音棉,搭配润滑过的线性轴体,静音效果也足够好了。

扣上键帽,整个手工装配过程就完成了。

在这里提一下我走的弯路吧:用了一天之后我发现我的 S 键和 Y 键触发非常不灵敏,直接意识到是在润轴的时候出了问题,润滑脂用多了,深入到了轴体内部的金属片中间,导致接触不良。

我试着直接抹出来一些,几乎没有效果,没有办法,只能拆掉键帽,取出 PCB 进行拆焊,过程中可能要用到吸焊器,原理就是用烙铁加热焊点,让焊锡融化,然后立刻吸走。Y 键还好,S 键吸了好几次不成功,我一紧张,烙铁用力过猛,压坏/烧坏了轴体。我的68键键盘,只买了70个轴体,最后重新给 S 键换了轴体。

我的教训是:

  1. 千万不要过度使用润滑脂;
  2. 如果你对自己的手工能力不够放心的话,买足够多的备用轴体。

配置固件

接下来说说在 macOS 上如何配置键位。我们知道大部分手工键盘 PCB 默认采用 Windows 键位,如果不需要高级功能的话,即插即用。如果用的是 macOS,在系统里调整一下键位,即可实现 cmd 等键位的功能。

不过,我对于 macOS 键盘的媒体、音量控制等功能还是有需求的,而 PCB 出厂没有这些键位。这就需要用到键盘配置软件了。好在经过一番搜索,我找到了可以在 macOS 上配置这些功能的方式。

使用 QMK Configurator(在线版)

目前市面上绝大部分手工定制键盘厂家生产的 PCB 都支持一种名叫 QMK 的固件,而你可以在网上找到很多 QMK 固件制作工具,比如这个中文的

下图中是我的键盘对应的键位,右下方箭头指向的键位,在我的键盘上是 Fn 键,对应的是 MO(1),指的是在键位本身层级(0层)之上的第一层。我的想法是按下 Fn 之后激活媒体控制等功能键,所以我需要在第一层进行编辑。

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我把右上角的 +/= 定义为“音量增加”,就在下方选择对应的键值即可。同理,我也在同一行数字键上配置了静音、媒体控制等键值。如果你的 PCB 内置 RGB,也可以在这里为其他键位配置调整灯光模式等功能,不再赘述:

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完成配置之后,就可以打包下载一个固件文件了,通常是 .hex 的文件格式。

使用 QMK Toolbox 刷入固件

接下来我们可以使用 QMK Toolbox 软件把固件刷到键盘里。开发者的 GitHub 上提供了 Windows 和 Mac 客户端下载。

在刷入固件之前,需要让 PCB 进入 DFU(开发固件升级)模式。每个 PCB 的键位都不太一样,你需要和卖家/PCB 供应商咨询。我的键位就比较奇葩,是 Fn + Left Shift + Esc 三个键同时按下的时候插入数据线。

然后选择你刚才下载好的 .hex 文件,刷入,再重新连接键盘即可。

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最后

到这里,键盘的安装工作就全部完成了。我对于这套铝合金外壳+润滑后线性轴体+极细磨砂面键帽的键盘配置,使用感觉非常好。

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至于声音,我简单录了一个音频,发到了 Twitter 上:

圈内都说机械键盘是“手指马杀鸡”,但我在用过无数,拥有过一些原厂机械键盘之后,发现只有找到最适合自己的配置,按照自己的喜好亲手打造一支键盘之后,那种手指+心灵双重抚慰的感觉才是我想要的。

如果你有关于这支键盘,或者手工定制键盘的问题或讨论,欢迎在 Twitter 或者 Telegram 上找我。虽然我不是专家,但通过这次体验获得了很多经验教训和感受,或许对你有用。

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