PCB Tecnico - Introduzione al PCB della tastiera meccanica

Un PCB per tastiera meccanica è così preciso con speciale feedback tattile che consente di avere esecuzione super veloce e precisa di ogni clic, e nella sua durata più lunga di qualsiasi altra tastiera da un tale tipo di tastiera. Grazie alla sua architettura unica, incredibile durata e reattività ultra-veloce, la sua domanda sta crescendo ogni giorno.

A seconda dell'interruttore, di solito ci sono due tipi di tastiere del computer. Il primo è una tastiera a membrana del substrato PCB, che è facilmente disponibile sul mercato, motivo per cui viene utilizzata in tutte le situazioni. L'altra è una tastiera meccanica. Attualmente, non c'è alcun sostituto per mouse da gioco e tastiere meccaniche per i giocatori. Molte persone sono interessate a utilizzare tastiere meccaniche per tutti i motivi come il tempo di risposta, la qualità di costruzione, l'aspetto e RGB. Poiché non è come una tastiera tradizionale, il suo prezzo è superiore a quello di una tastiera normale. Le tastiere meccaniche sono ora ampiamente utilizzate dai giocatori, ma ora molti creatori di contenuti utilizzano tastiere meccaniche. Nei giochi o digitando, la tastiera meccanica porta una nuova esperienza di digitazione. Tuttavia, a seconda del prezzo, della marca e del tipo di interruttore, il divertimento di utilizzare una tastiera meccanica è diverso. Inoltre, se ci sono LED RGB sulla tastiera, è possibile cambiare il colore dei tasti come necessario.

Le tastiere meccaniche sono solitamente fatte di circuiti stampati e interruttori. All'interno dell'interruttore vengono utilizzati oggetti metallici e molle. Quando due oggetti metallici toccano la chiave, la chiave è registrata. Poiché le chiavi meccaniche sono situate sul circuito stampato, se l'interruttore non funziona, l'interruttore può essere sostituito. Una delle principali differenze tra il pcb della tastiera e le tastiere a membrana è che, a differenza delle tastiere meccaniche, non hanno interruttori a chiave separati. Posizionare la cupola di gomma sulla parte superiore della pellicola per registrarla sulla tastiera quando si preme il tasto.

Processo di progettazione

Il processo di progettazione della scheda PCB della tastiera comprende quattro fasi: progettazione schematica, progettazione del layout PCB, progettazione di allineamento PCB e produzione di schede. Tra questi, il design schematico è la base del design PCB della tastiera, che coinvolge la struttura complessiva del circuito, il percorso di trasmissione del segnale e la connessione dei componenti, ecc. Il design del layout PCB si concentra su considerare il layout spaziale della scheda PCB e il posizionamento dei componenti, ecc. e dovrebbe anche considerare la distanza di trasmissione del segnale e la necessità di controllo dell'impedenza del segnale. La progettazione di allineamento PCB è principalmente per risolvere il problema del percorso di trasmissione del segnale e del modo di cablaggio, deve prestare attenzione alla direzione generale della divisione del livello del segnale e del segnale. La progettazione di allineamento PCB risolve principalmente l'orientamento del percorso di trasmissione del segnale e della modalità di cablaggio, deve prestare attenzione alla direzione generale della divisione del livello del segnale e del segnale. Nella fase di produzione, la qualità delle schede PCB deve essere testata e controllata e le tastiere di prova o altri dispositivi devono essere assemblati.

Disposizione dei componenti

Il layout dei componenti è un passo chiave nella progettazione del PCB della tastiera, che determina la relazione tra i componenti e l'affidabilità della trasmissione del segnale. Di solito, le porte di ingresso e uscita e i pin di potenza e terra sono disposti ad entrambe le estremità della scheda PCB, che è favorevole all'equilibrio della trasmissione del segnale. Inoltre, per schede PCB a tastiera complesse, un layout modulare dovrebbe essere utilizzato per dividere l'intera scheda in moduli funzionali multipli per facilitare i test e la manutenzione successivi.

Controllo dell'impedenza del segnale

Il controllo dell'impedenza del segnale è una delle tecnologie chiave per stabilizzare e migliorare le prestazioni di trasmissione della scheda PCB della tastiera. Di solito, al fine di garantire la qualità del segnale e l'effetto di trasmissione, l'impedenza del segnale deve essere abbinata e controllata. Ad esempio, nella progettazione dell'interfaccia USB ad alta velocità, l'impedenza differenziale del segnale deve essere stabilizzata a circa 90 ohm per garantire la stabilità e l'affidabilità della trasmissione dati ad alta velocità.

Progettazione di compatibilità elettromagnetica

La compatibilità elettromagnetica (EMC) si riferisce alla progettazione del circuito stampato per tenere conto del rumore dell'alimentazione elettrica, del rumore irradiato, delle interferenze sparse e di altri problemi per garantire che le apparecchiature elettroniche in una varietà di condizioni operative possano funzionare correttamente e non interferire con altre apparecchiature. Nella progettazione della scheda PCB della tastiera, è necessario prestare attenzione alle linee di segnale e alle linee elettriche per quanto possibile per separare la disposizione, mentre, per quanto possibile, la messa a terra e l'isolamento delle fonti di interferenza per garantire la correttezza del segnale e la stabilità della tastiera.

Dai principi di progettazione della scheda PCB della tastiera e dai punti di vista tecnici, il processo di progettazione, il layout dei componenti, il controllo dell'impedenza del segnale e la progettazione della compatibilità elettromagnetica sono tecnologie chiave e passaggi indispensabili nella progettazione della scheda PCB della tastiera. Solo sotto la guida di queste tecniche e passaggi possiamo sviluppare schede PCB per tastiera di alta qualità, stabili e affidabili, in modo da realizzare una migliore esperienza utente e valore applicativo.

Fattori da considerare quando si costruisce un circuito di tastiera meccanica:

1. Disposizione del circuito

Il layout del circuito è un fattore centrale nella progettazione meccanica del circuito della tastiera. Un layout adeguato ottimizza la trasmissione del segnale, riduce le interferenze e migliora le prestazioni complessive. La progettazione dovrebbe considerare la distanza tra ciascun componente, nonché il loro rapporto con l'alimentazione elettrica e la messa a terra per garantire una trasmissione stabile del segnale e l'affidabilità delle connessioni elettriche.

2. Selezione materiale

La scelta dei materiali è fondamentale quando si realizza un circuito di tastiera meccanico di alta qualità. Ad esempio, il numero di strati e materiale del PCB influenzerà l'affidabilità e la durata della scheda. I materiali comunemente usati come FR-4 sono ampiamente utilizzati per le loro proprietà di isolamento elettrico superiori e resistenza meccanica.

3. Compatibilità

Quando si progetta un circuito stampato, è necessario garantire la compatibilità con gli interruttori meccanici. Gli interruttori meccanici di solito hanno diversi tipi di gambe e il design della scheda dovrebbe tenere conto di questi diversi tipi per garantire una connessione senza soluzione di continuità. Inoltre, la scheda deve essere compatibile con interfacce a computer o altri dispositivi che supportano più sistemi operativi e meccanismi di feedback.

4. Funzionalità

La funzionalità è un fattore importante nell'esperienza utente, come la macro programmazione, il controllo dell'illuminazione e il supporto dei tasti multimediali. Il microcontrollore nella scheda deve avere la capacità di gestire queste funzioni aggiuntive al fine di migliorare le prestazioni complessive e la facilità d'uso della tastiera.

5. Stabilità e durevolezza

La progettazione PCB di alta qualità dovrebbe concentrarsi sul miglioramento della stabilità e della durata, che possono essere realizzate attraverso la progettazione razionale del circuito e materiali di alta qualità. Il design PCB dovrebbe essere in grado di resistere all'impatto fisico e ai cambiamenti ambientali durante l'uso di lungo tempo per ridurre il tasso di guasto. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla robustezza della saldatura e dei collegamenti per evitare che i componenti si sciolgano a causa di vibrazioni o altri fattori esterni.

6. Progettazione termica

In condizioni di carico elevato, la scheda può generare calore, quindi il design termico è anche un fattore che non dovrebbe essere ignorato. I canali e i materiali di dissipazione del calore devono essere presi in considerazione per evitare che il surriscaldamento influisca sulle prestazioni della tastiera.

Per il PCB meccanico della tastiera, ci sono 3 tipi di interruttori della tastiera: Lineare, touch, Clicky.

Questi tre tipi di interruttori hanno alcune caratteristiche uniche, chiamate il colore dell'interruttore.

Linear: Black Cherry MX, Red MX, Linear Gray MX, Logitech R G

Touch: Cherry MX marrone, MX trasparente, MX tattile, rasoio arancione GT

Clicca su "Switch": Razor Cherry MX blu, MX verde, MX bianco e cromo verde GT.

Questo è Logitech's Cherry, e Razor è il marchio del produttore di interruttori. Uno dei più popolari è Cherry MX Switch. Cherry è un'azienda con sede in Germania. Molti produttori cinesi di interruttori producono anche interruttori meccanici sotto forma di interruttori Cherry MX. Ad esempio, Otemu, Gritech, GETRON, ecc. Soprattutto, ora ci sono interruttori meccanici ottici che sembrano simili alle tastiere meccaniche e le tastiere affermano di avere tempi di risposta più rapidi. Tuttavia, a seconda del nome dell'interruttore, l'interruttore sarà cliccabile, muto o tattile. Nella maggior parte dei casi, diciamo che il clic dell'interruttore si riferisce all'interruttore blu. Quando si digita sulla tastiera, il suono del clic fornisce una sensazione confortevole. Gli interruttori tattili di solito non fanno clic, ma hanno un feedback tattile. Come Cherry MX Brown o Razor Orange Switch. D'altra parte, gli interruttori lineari sono molto silenziosi e non c'è clic o feedback come interruttori lineari. Come Cherry MX Black e MX Red, nei primi anni '70, la tastiera IBM è stata una delle prime tastiere conosciute per il suo interruttore capacitivo a molla del fascio del sensore. In passato, sulla tastiera, la tecnologia di rilevamento capacitivo è simile alla tecnologia touch screen. Funziona esattamente come il touch screen, ma c'è un piccolo pad sotto l'interruttore sotto il dito, che può simulare il dito invece di usare il dito direttamente. Tocca lo schermo. Per aumentare la capacità degli elettrodi.

Alla fine, questa tecnologia ha ceduto il passo. Il modo in cui si comporta la molla del fascio è unico. Una volta premuto, alcune parti interne invertiranno e saliranno. La tastiera sembra quasi di usare una macchina da scrivere. Il vero obiettivo di sviluppare qualcosa che faccia sentire le persone come una vera macchina da scrivere. Perché a quel tempo la maggior parte delle persone aveva familiarità con il suono e il naso di una macchina da scrivere. La tastiera è bella perché ha due tasti, una barra spaziatrice separata e un peso enorme di 10 libbre. La sua voce è più forte di quella del modello IBM. Utilizza anche un solenoide che si attiva ad ogni clic, facendo un rumore più forte e dando una sensazione più stampata. Tuttavia, le dimensioni e il peso di questa tastiera sono molto grandi e impraticabili. Inoltre, è molto costoso, nel 1970 il suo prezzo era di 1.500 dollari USA, secondo il prezzo di mercato odierno è di 8.000 dollari USA. IBM produce da decenni alcune delle migliori tastiere, e lo switch Model F è uno dei migliori. L'obiettivo principale è quello di fornire la stessa sensazione di macchina da scrivere in un telaio di dimensioni più compatte a un costo inferiore, e questo metodo ha avuto successo.

Al giorno d'oggi, macchine da scrivere professionali preferiscono il pcb della tastiera meccanica, perché nella tastiera a membrana, è probabile che cada quando lo premi. Ciò significa che pensi di averlo premuto, ma non puoi usarlo perché la membrana non può toccare i tasti. Ci sono grandi possibilità nella tastiera. Se si fa clic sull'interruttore, risponderà sicuramente a causa del suo meccanismo unico.

Come la scheda pcb meccanica della tastiera influisce sulla velocità di risposta della tastiera

Progettazione del circuito: una buona progettazione del circuito può garantire che i segnali chiave non siano interferiti nel processo di trasmissione, ridurre l'attenuazione del segnale e il ritardo, migliorando così la velocità di risposta della tastiera. Allo stesso tempo, un design ragionevole del circuito può anche ridurre il consumo energetico della tastiera per prolungare la durata.

Selezione del materiale: I materiali di alta qualità hanno una migliore conducibilità e stabilità, che possono garantire che il segnale chiave nel processo di trasmissione mantenga alta velocità e stabilità.

Processo di produzione: il processo di produzione avanzato può garantire che le linee della scheda PCB e i giunti di saldatura più fini e solidi, migliorando così l'affidabilità e la reattività della tastiera. Il processo di produzione influisce anche sulle dimensioni e sul peso della scheda PCB, che influisce ulteriormente sulle prestazioni complessive della tastiera.

Come migliorare la reattività di una tastiera meccanica

Scegliere una scheda pcb per tastiera meccanica di alta qualità: una scheda pcb di alta qualità può garantire la trasmissione rapida dei segnali chiave e la stabilità, migliorando così la velocità di risposta della tastiera. Quando si acquista una tastiera meccanica, è necessario prestare attenzione al marchio e al processo di produzione della scheda PCB e scegliere una marca rispettabile e un processo di produzione avanzato.

Mantenere un buon uso dell'ambiente: le tastiere meccaniche devono evitare di essere influenzate da umidità, polvere e altri fattori ambientali durante l'uso. Questi fattori possono causare il danneggiamento o l'invecchiamento dei collegamenti di cablaggio e saldatura della scheda PCB, influenzando così la reattività della tastiera. Pertanto, dobbiamo mantenere la tastiera pulita e asciutta ed evitare di esporla ad ambienti difficili.

Manutenzione e pulizia regolari: le tastiere meccaniche devono essere pulite e mantenute dopo un periodo di utilizzo. Possiamo utilizzare detergenti e strumenti professionali per pulire e mantenere la tastiera per garantire il corretto funzionamento della scheda PCB e di altri componenti. Inoltre, dobbiamo controllare regolarmente se i tasti della tastiera sono sensibili, se la connessione è ferma, ecc. per garantire le prestazioni e l'affidabilità della tastiera.

PCB tastiera meccanica come uno dei componenti principali della tastiera, le sue prestazioni influenzano direttamente la reattività della tastiera e l'esperienza di utilizzo. Pertanto, dobbiamo prestare attenzione al materiale, alla progettazione e al processo di produzione della scheda PCB e ad altri fattori, scegliere un PCB per tastiera meccanica di alta qualità e mantenere un buon uso dell'ambiente e dell'uso delle abitudini, al fine di migliorare la reattività e la durata della tastiera.