Comment construire un clavier personnalisé avec des commutateurs mécaniques : un guide complet

Les claviers personnalisés sont faciles à construire. Vous avez juste besoin de cinq parties :

• Une carte de circuit imprimé (PCB)
• Un étui pour tenir la planche
• Touches
• Stabilisateurs
• Interrupteurs mécaniques

Je recommande également d'acheter une plaque arrière, ce qui augmente la durabilité et la stabilité de frappe. Si vous voulez juste que votre clavier soit joli, j'ai quelques conseils à la fin de cet article pour embellir les choses. Mais d'abord, explorons comment vous pouvez créer votre propre clavier mécanique personnalisé.

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Outils requis pour l'assemblage du clavier

Au minimum, vous avez besoin de deux outils pour souder un clavier ensemble : un fer à souder à faible puissance et certaines Soudure de noyau de colophane .

Si vous voulez juste un moyen rapide, bon marché et sale de commencer, regardez un combo de soudure qui comprend presque tout ce dont vous avez besoin pour commencer :

• Fer à souder à faible puissance : Si vous êtes novice, n'hésitez pas à acheter un fer pas cher à faible puissance. Les fers plus chauds peuvent fondre plus rapidement, mais ils ne sont pas pour les novices. Pour ceux qui en veulent un peu plus, achetez un fer à repasser à puissance réglable. J'ai un modèle Aoyue compatible avec les pointes 900M et il ne m'a jamais fait défaut.
• Soudure à noyau de colophane : La soudure est essentiellement un alliage étain-plomb qui fond à basse température. La colophane à l'intérieur de la soudure est un composé organique conçu pour éliminer les impuretés qui dégradent la conductivité. Il se liquéfie lorsqu'il est chauffé, ce qui le fait se répandre sur le joint de soudure.

Outils facultatifs (mais recommandés)

Certains outils facultatifs --- mais fortement recommandés --- incluent un ventouse à souder, laine d'acier, cotons-tiges et alcool à 90 % :

• Ventouse de soudure : Si vous faites une erreur, une ventouse peut arracher de la soudure chauffée.
• Paille de fer : Un tampon en laine d'acier est utilisé pour nettoyer la pointe d'un fer à souder sans l'endommager. Les moins chers sont abrasifs, mais si vous utilisez un fer à souder jetable, ils constituent un bon choix. Sinon, investissez dans un tampon de nettoyage en laiton qui est conçu pour un fer chaud.
• Cotons-tiges : Un coton-tige est utilisé pour appliquer de l'alcool sur la planche.
• 90% d'alcool : L'alcool à haute résistance sans additifs est idéal pour éliminer les résidus de flux Rosen.
• Extracteur de touches : Si mettre les clés est un jeu d'enfant, les retirer ne l'est pas. Il existe deux types d'extracteurs de touches : les extracteurs de fil et le plastique. Je recommande d'utiliser un tire-fil. Le modèle ci-dessus, cependant, est à la fois dans le même package.

Vous pouvez également vouloir une surface non conductrice sur laquelle vous pouvez travailler. Je préfère utiliser une planche à découper en bois. Le bois est résistif, ce qui signifie qu'il ne conduit pas facilement l'électricité.

Acheter les pièces du clavier mécanique

Tout le monde a besoin de quelque chose de différent de son clavier. Un dactylo peut vouloir une expérience similaire à une machine à écrire analogique claquante. Un architecte d'intérieur pourrait préférer une esthétique colorée.

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Avec des options de personnalisation infinies, la construction d'un clavier permet à l'utilisateur de créer quelque chose qu'aucun fabricant ne produit. La seule astuce consiste à trouver les pièces pour construire une machine à forger des mots truquée.

Il y a cinq (ou sept) composants que vous pouvez choisir :

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1. Une carte de circuit imprimé (PCB)
2. (Facultatif) Une assiette
3. Étui à clavier
4. Interrupteurs mécaniques
5. Touches
6. Stabilisateurs
7. (En option) LED

L'option facile: kits de clavier mécanique bricolage

Si vous souhaitez principalement apprendre à souder et que vous ne vous souciez pas de la personnalisation, procurez-vous un kit de clavier mécanique non assemblé. Un kit non assemblé comprend tous les composants de base, donc il y a moins de tracas. Une excellente affaire en ce moment est le Kit de clavier mécanique YMDK71 . Il comprend également une batterie pour un fonctionnement sans fil via Bluetooth.

Le moyen le plus simple de commencer avec un clavier mécanique DIY est d'acheter un kit. Chaque kit de clavier DIY varie, mais ils comprennent une carte de circuit imprimé (PCB), parfois une plaque arrière, un boîtier et des commutateurs mécaniques. Ceux qui savent exactement quelles pièces ils veulent doivent acheter les composants séparément les uns des autres. Cela peut coûter plus cher, mais les options de personnalisation sont considérables.

Noter: je n'aime pas Claviers Bluetooth uniquement , mais le YMDK71 semble offrir une connectivité filaire et sans fil.

1. Circuit imprimé du clavier

Parmi les cinq composants principaux, le plus important est la carte de circuit imprimé (PCB). Le PCB détermine la disposition et les couches fonctionnelles du clavier. De manière générale, les PCB se présentent sous plusieurs types de facteurs de forme --- dont la plupart sont basés sur le nombre de clés qu'ils peuvent accueillir.

Le plus populaire de ces circuits imprimés de clavier DIY est le facteur de forme de 60%. Comme son nom l'indique, un clavier à 60% comprend 60 touches. Mais il existe d'autres types de claviers, notamment les 40%, 75%, 87% et plus.

Sur AliExpress, vous pouvez acheter une variété de PCB, notamment GH60, YYD75, DX64 et autres. (Parmi ceux-ci, je préfère le DX64 car il comprend un clavier directionnel du côté droit et utilise le même boîtier que la plupart des variantes à 60 touches.)

Parmi les PCB les plus exotiques, il y a le Clavier mécanique ErgoDox , qui est conçu pour l'ergonomie. Il y a aussi des planches avec trous à l'envers pour les lumières LED , ce qui permet la compatibilité avec les touches imprimées sur le devant.

Certains PCB (comme le ErgoDox EZ ) proposent des conceptions plug-and-play sans soudure qui facilitent la commutation des commutateurs. Cependant, la plupart des options disponibles n'offrent pas un tel luxe. Je ne recommande pas de créer un ErgoDox comme premier clavier. Bien qu'il soit génial, il ne convient pas à un projet de soudure d'entrée de gamme.

Points importants à noter :

• Le PCB doit correspondre au boîtier !
• Le PCB détermine si vous disposez d'un rétroéclairage LED.
• Si vous avez des LED, le PCB détermine si vous utilisez des keycaps imprimés sur le devant ou sur le dessus.

2. Plaque de clavier

La plaque du clavier aide à ancrer les aiguillages et offre une stabilité et une fiabilité supplémentaires. Bien qu'il existe des stabilisateurs en plastique (et il n'y a rien de mal à cela), les plus courants sont l'acier et l'aluminium.

D'après mon expérience, les plaques d'aluminium ont tendance à se déformer pour se plier pendant l'expédition, alors que l'acier est extrêmement durable mais lourd. Je recommande l'acier si vous pouvez le trouver. Mais l'aluminium est un bon choix si vous préférez la mobilité.

Les assiettes sont également disponibles en différentes couleurs. Je suggère de bien réfléchir à l'esthétique de votre construction avant d'acheter une pièce.

3. Étuis à clavier

C'est une bonne idée d'acheter le boîtier à côté du PCB. La plupart des fournisseurs proposent un étui en tant qu'offre combinée. Les offres combinées coûtent globalement moins cher et l'achat des deux auprès du même fournisseur garantit également la compatibilité. Pour la plupart, les boîtiers GH60 s'adaptent à la plupart des autres circuits imprimés de clavier à 60%.

L'indicateur révélateur de si le boîtier s'adaptera ou non au PCB est de regarder les trous de vis. Si les trous de vis correspondent au PCB, il y a de fortes chances que vous ayez le bon boîtier.

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4. Interrupteur mécanique

Après un PCB, le interrupteurs mécaniques sont le deuxième élément le plus important. Mais il existe de nombreux types de choix.

Un interrupteur mécanique donne à un clavier mécanique sa sensation et son son distinctifs. Lorsqu'il est enfoncé, chaque type de commutateur a une sensation (ou retour tactile), un son et une élasticité différents (mesurés en grammes requis pour actionner une touche). Un actionnement léger et fluide est idéal pour les joueurs, comme la plupart des commutateurs de couleur rouge. D'autres sont conçus pour émuler une machine à écrire. Mon préféré est l'interrupteur le plus léger, le plus doux et le plus silencieux (Gateron Clear).

Il y a un peu d'histoire ici. Les premiers petits interrupteurs mécaniques sont venus de Cherry GmbH. Mais depuis leur 1982 brevet de commutateur mécanique expiré en 2014, la concurrence a émergé. Maintenant, des dizaines d'entreprises fabriquent des commutateurs de clavier. Certains de ces commutateurs sont des clones éhontés du design original de Cherry. D'autres ont amélioré ou modifié le design original de Cherry.

Les commutateurs d'aujourd'hui comprennent un certain nombre de marques. Parmi ceux-ci, Gateron se classe en tête de liste en termes d'abordabilité et de qualité. Cependant, il existe quelques types de commutateurs exotiques.

Par exemple, certaines des technologies les plus radicales incluent les commutateurs sans contact électro-capacitifs Sakura de Varmilo, qui se passent d'actionnement de clé mécanique --- une façon élégante de dire que le commutateur repose sur moins de composants mécaniques.

Si vous souhaitez en savoir plus, d'autres exemples incluent kailh , Razer , Outemu , Greetech , et Zealio . Tous ces commutateurs peuvent être trouvés avec ce qu'on appelle un testeur de commutateur. Parmi les testeurs (ou échantillonneurs) disponibles, consultez le Testeur Gateron à 9 interrupteurs . En assemblant un éventail de différents types de commutateurs, vous pouvez découvrir ce qui correspond à votre style de frappe individuel.

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Pour une explication plus détaillée des commutateurs, consultez notre article sur quel type de clavier mécanique vous convient .

5. Touches de clavier

Les touches varient selon l'endroit où les lettres sont imprimées sur la clé, la façon dont les lettres sont imprimées et les matériaux utilisés dans la clé. Ces caractéristiques contribuent à la durabilité et à la visibilité de la clé (en particulier lorsque des lumières LED sont utilisées).

LED : Si votre PCB a les bornes LED devant la clé, cela signifie que vous voulez des clés de type avant. Si les trous de LED sont à l'arrière, vous voulez des clés imprimées sur le dessus.

Caractères : Si vous n'avez pas d'éclairage LED, vous voulez des touches sublimées. Le lettrage sublimé par colorant ne s'effacera pas pendant de nombreuses années de frappe inconditionnelle. Le lettrage double, où les symboles sont en plastique, est plus durable --- mais il est conçu pour les claviers éclairés.

Matériaux : En général, les matériaux utilisés pour construire les clés sont le PBT, l'ABS et parfois le silicone, le métal ou le caoutchouc. Alors que le PBT est plus durable et ne devient pas brillant après des années d'utilisation, il est également plus cher. Cependant, j'ai acheté un ensemble de Keycaps PBT à double coup qui coûte 10 $ pour un jeu complet de 104 clés.

6. Stabilisateur : Cherry contre Costar

Les touches plus longues, comme la barre d'espace, les touches Maj et Entrée oscilleront lorsqu'elles sont enfoncées, à moins que vous n'ayez un stabilisateur. Un stabilisateur se branche sur les côtés gauche et droit du capuchon.

Il existe deux types de stabilisateurs : Coûter , qui fait passer une barre stabilisatrice au-dessus de la plaque (si vous avez une plaque), et cerise , qui fait passer la barre stabilisatrice sous la plaque. Par exemple, voici une comparaison entre Cherry (en haut) et Costar (en bas) :

Des deux types, je préfère les stabilisateurs Costar. Costar est plus simple à utiliser, bien qu'ils sonnent légèrement plus fort que Cherry. Les stabilisateurs Cherry sont nuls si votre clavier a une plaque. Afin de changer la barre stabilisatrice, vous devez dessouder le commutateur.

En plus de cela, il existe deux variétés à traiter : le type qui fonctionne avec les commutateurs montés sur plaque et le type qui fonctionne avec les commutateurs montés sur PCB. Si vous assemblez un clavier pour la première fois, c'est une erreur facile d'acheter le mauvais stabilisateur.

Costar n'est pas sans défauts. En plus de produire plus de bruit, cela ne fonctionnera pas non plus avec certains types de touches. Cependant, la plupart des gens sont probablement mieux avec Costar. Voici une vidéo sur la façon de les installer:

7. Diodes électroluminescentes (DEL)

Si vous obtenez un PCB compatible avec les LED, envisagez d'acheter des LED. Cela peut doubler le temps qu'il faut pour assembler votre planche, mais ils ont l'air incroyables !

Les LED sont disponibles dans une variété de couleurs. Il existe même des LED à changement de couleur (bien que celles-ci nécessitent trois broches). Je recommande d'acheter sur eBay. Vous pouvez attendre quelques semaines, mais l'achat auprès d'un vendeur basé à Hong Kong coûte environ 5 $ pour 100 LED.

Fabricant : S, Date : 2017-9-13, Ver : 6, Objectif : Kan03, Act : Lar02, E-Y

Les spécifications nécessaires pour la plupart des planches sont sans bride et de 3 mm. Il existe à la fois des LED blanches avec des filtres de couleur et des LED claires qui produisent la teinte souhaitée. Peu importe le type avec lequel vous allez. Les PCB sont conçus pour fonctionner avec différents types de LED, alors ne vous inquiétez pas des différences de tension entre les différentes couleurs.

Il y a aussi Prises SIP , qui vous permettent d'échanger vos LED sans avoir à les souder. Si vous prévoyez de changer fréquemment les couleurs, une prise SIP est une bonne idée. Aussi, si votre carte n'indique pas clairement les polarités négatives et positives, une prise SIP vous permet d'éviter d'avoir à dessouder en cas d'erreur.

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Comment construire un clavier mécanique

Avant de commencer, envisagez d'acquérir des compétences de base en électronique. Pour ceux qui souhaitent acquérir des compétences de base, voici quelques projets de soudure de bricolage pour commencer.

Le but principal de cet article n'est pas de construire un clavier, mais je vais aborder quelques instructions de montage essentielles. En général, la construction doit se produire dans l'ordre suivant :

1. Inspection et aménagement
2. Préparation du PCB
3. Préparer l'assiette
4. Préparez les stabilisateurs
5. Insérez les interrupteurs
6. Insérez et pliez les LED
7. Commencer à souder
8. Nettoyer
9. Inspection et test

1. Inspection et disposition de votre PCB

La première étape de base consiste à inspecter la carte mère, les commutateurs et les lumières LED (si vous avez des lumières LED) pour détecter tout signe de dommage. Puis imaginez mentalement passer par les cinq prochaines étapes. En préparant une image mentale de ce que les prochaines étapes nécessitent, vous réduisez les erreurs et les dessoudes (un passe-temps fastidieux).

2. Préparez le PCB

Au cours de cette étape, vous souhaitez examiner le PCB à la recherche de signes de courts-circuits ou d'autres marques bizarres. Si vous voyez des résidus ou d'autres marques sur la carte mère, vous pouvez la nettoyer à l'aide d'un coton-tige et d'un alcool à haute résistance conçu pour l'électronique . Je connais des gens qui consomment de l'alcool médicinal, mais cela risque de créer un court-métrage.

3. Plaque (facultatif)

Si vous avez une plaque, la plaque doit être placée directement sur le PCB afin qu'elle puisse accueillir les commutateurs. Il y aura un espace entre la plaque et le PCB.

Les commutateurs ancrent le PCB en place. Dans l'ensemble, les plaques facilitent l'assemblage d'un clavier par rapport à la soudure des LED et des commutateurs directement sur la carte mère.

4. Stabilisateurs

Les stabilisateurs devront être insérés en position à ce stade. Il existe à la fois des stabilisateurs de style Cherry et Costar. Comme indiqué ci-dessus, la différence fondamentale entre les deux est que les stabilisateurs Costar sont plus faciles à installer mais provoquent des cliquetis lors de la frappe. Le cerisier produit moins de bruit mais nécessite un processus d'installation un peu difficile sur certaines plaques.

Vous remarquerez que les stabilisateurs Costar sont livrés avec des embouts en plastique qui se branchent sur les touches. Ces embouts s'accrochent à la barre stabilisatrice.

Le fil stabilisateur s'enclenche ensuite dans les stabilisateurs fixés à la plaque.

5. Commutateurs

C'est là que les choses deviennent un peu plus complexes. Afin de réduire la flexion de la carte de circuit imprimé lors de l'installation, il est utile d'installer d'abord un interrupteur à chaque coin de la carte. Vous devez enfoncer complètement l'interrupteur dans la plaque afin que les broches de l'interrupteur apparaissent de l'autre côté de la carte. Si les broches ne s'étendent pas complètement, vous aurez des problèmes pour obtenir la conductivité électrique.

Si les broches du commutateur sont pliées avant l'insertion, elles ne s'étendront pas à l'arrière du PCB. Vous devez vous assurer que les broches sont droites avant d'insérer le commutateur dans le PCB. Au fur et à mesure que vous insérez plus de commutateurs, répartissez-les uniformément autour du clavier. Ce faisant, vous réduisez la quantité de force exercée sur le circuit imprimé.

Si vous avez choisi d'ancrer les commutateurs directement sur le PCB, cette étape est moins difficile car les commutateurs s'enfoncent dans la carte avec peu d'effort.

6. Insérez et pliez les LED

Les lumières LED monochromes comprennent deux broches. La broche la plus longue est positive et la plus courte est négative. Sur la plupart des PCB, vous remarquerez que les trous pour les LED sur la carte sont marqués d'un symbole négatif ou positif. Lorsque vous insérez la LED dans les trous, assurez-vous que la branche la plus longue de la LED s'insère dans le trou marqué comme positif.

La partie délicate ici est que souvent les trous de LED pour les touches de la rangée inférieure (telles que la barre d'espace, Alt et Ctrl) sont inversés, ce qui signifie que les terminaux sont du côté opposé. J'ai fait l'erreur de souder les LED de la rangée inférieure de manière incorrecte et j'ai dû les dessouder.

Après avoir inséré chaque LED, assurez-vous qu'elle est complètement insérée et pliez les jambes. Plier les pieds empêchera la LED de glisser dans la carte. Même un léger glissement peut faire ressortir suffisamment la LED pour empêcher une touche d'être complètement enfoncée.

Retournez maintenant le plateau. Il est temps de souder.

7. Commencez à souder

Une bonne façon de souder est de bouger de la même manière que vous lisez un livre. Commencez par les broches en haut à gauche et déplacez-vous de gauche à droite. Si vous faites des pauses, assurez-vous d'utiliser un coton-tige et de l'alcool pour éliminer les résidus organiques laissés par le flux Rosen. Si vous le laissez sécher pendant la nuit, le Rosen durcit et nécessite ensuite un grattoir pour le retirer.

Voici une vidéo sur la façon de commencer à souder :

J'ai un avertissement à propos de la vidéo ci-dessus. Éliminer la soudure peut être dangereux. Je recommande d'utiliser --- à tout le moins --- de la laine d'acier conçue pour l'élimination des soudures.

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8. Nettoyer

Étant donné que la soudure à noyau Rosen est potentiellement légèrement conductrice une fois caramélisée, vous devez effectuer un nettoyage. N'oubliez pas que Rosen durcira s'il est laissé exposé à l'air trop longtemps, vous devrez donc nettoyer immédiatement après avoir terminé le soudage. Sinon, vous devrez le gratter.

9. Contrôle

Enfin, vous voudrez inspecter chaque point de soudure à la recherche de signes de faiblesse. Un bon joint de soudure durera toute la durée de vie du produit. Un mauvais joint peut éventuellement se fissurer et se fendre. Une « soudure à froid » peut ne pas conduire correctement l'électricité.

Cependant, la plupart des joints de soudure défectueux peuvent simplement être refondus (ou réchauffés) pour corriger les problèmes. Alors ne vous inquiétez pas trop de faire des erreurs. Le but de ce projet est d'apprendre, pas d'être parfait.

Autres conseils pour les claviers mécaniques personnalisés

Vous pouvez continuer à personnaliser votre clavier avec d'autres fonctionnalités telles que des modifications d'atténuation du bruit, des filtres LED à changement de couleur, etc.

Emballage de vinyle : La façon la plus simple de personnaliser un clavier est d'utiliser une pellicule de vinyle. La pellicule de vinyle est une fine couche de vinyle adhésif. Il vient dans une variété de couleurs, de motifs et de textures. En général, l'application du vinyle nécessite un sèche-cheveux, de l'eau et du savon, et un instrument de coupe

Filtre de couleur : Les filtres de couleur peuvent apparaître sur la LED d'un commutateur mécanique Cherry (mais pas la plupart des autres marques). Ils sont plus utiles pour les lumières blanches, bien qu'ils puissent dépasser n'importe quelle LED colorée.

Amortisseurs de bruit : Tu peux trouver Amortisseurs de type joint torique ou des modèles plus chers, comme les clips QMX. J'ai trouvé qu'ils réduisaient tous les deux le son d'une petite quantité, mais pas négligeable. Les clips QMX arrivent PCB et variétés montées sur plaque .

Votre clavier mécanique personnalisé est terminé !

Quiconque utilise un clavier la majeure partie de sa journée a besoin d'un clavier mécanique. Que vous soyez un sténographe, un joueur, un codeur, un écrivain ou toute personne qui passe beaucoup de temps à taper, le bon clavier peut fonctionner ou jouer un peu plus confortablement et de manière productive.

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A propos de l'auteur Kannon Yamada(337 articles publiés)

Kannon est un journaliste technique (BA) avec une formation en affaires internationales (MA) avec un accent sur le développement économique et le commerce international. Ses passions sont les gadgets chinois, les technologies de l'information (comme RSS) et les trucs et astuces de productivité.

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