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Clavier PCB : Le guide ultime de la FAQ

Keyboard-PCB-The-Ultimate-FAQ-Guide

Ce guide vous guidera à travers les aspects fondamentaux du clavier PCB.

Que vous souhaitiez en savoir plus sur le type de matériau, les caractéristiques, l'assemblage ou les caractéristiques, vous trouverez ici toutes les informations dont vous avez besoin.

Alors continuez à lire pour en savoir plus.

Qu'est-ce qu'un PCB de clavier ?

Un PCB de clavier
Un PCB de clavier

La carte de circuit imprimé sert de base à votre clavier avec tout le reste placé dessus.

Le PCB du clavier abrite tous les commutateurs et autres composants, et est le point de départ de toutes les actions du clavier.

Lorsque vous appuyez sur les touches, les commutateurs soudés au PCB envoient des impulsions électriques pour décoder votre entrée en sortie visuelle. Vous trouvez différents PCB de clavier existent dans une variété de tailles et de dispositions, vous permettant des options.

Vous pouvez trouver des PCB de clavier pleine taille, sans tenkey (TKL) ou avec des tailles allant de 0 à 100 %.

Lors du choix d'un PCB pour clavier, vous devez également tenir compte du micrologiciel pris en charge par le PCB.

Quels types de PCB de clavier existe-t-il ?

Vous trouverez différents types de PCB de clavier conçus pour s'adapter à différentes fonctionnalités. Certains des disponibles clavier Les PCB comprennent :

PCB clavier ergonomique

Le PCB du clavier ergonomique vise à atténuer la pression de la frappe fréquente sur votre poignet et les problèmes qui l'accompagnent.

La conception de ce type de PCB de clavier vous permet d'incliner vos mains comme elles tomberaient naturellement.

Clavier ergonomique
Clavier ergonomique

Circuit imprimé de clavier flexible

Ces PCB de clavier partagent les fonctionnalités des claviers standard, à l'exception du fait qu'ils sont fournis sur un substrat flexible.

Les PCB de clavier flexibles vous permettent de ranger facilement votre clavier lors de vos déplacements et pour une utilisation en extérieur.

Clavier flexible
Clavier flexible

Carte PCB de clavier de jeu

Les PCB du clavier de jeu prennent en charge une utilisation prolongée en incorporant un design ergonomique et un éclairage LED pour les jeux dans l'obscurité.

La conception de ces PCB est avec un substrat rigide qui peut supporter des contraintes mécaniques par des frappes persistantes sur les touches.

Un PCB de clavier de jeu
Un PCB de clavier de jeu

Carte PCB de clavier d'ordinateur portable

Les PCB de clavier d'ordinateur portable ont une conception plus mince pour s'adapter à la conception d'ordinateur portable portable avec une forme réduite.

Le PCB du clavier d'ordinateur portable prend en charge plus de touches par rapport à un PCB de clavier standard, comme le contrôle de la luminosité et du volume.

PCB de clavier mécanique

Les PCB de clavier mécanique sont robustes, peu coûteux et démodés, et vous pouvez les utiliser pendant longtemps sans usure.

Ici, vous appuyez sur les touches individuellement contre des boutons mécaniques sur le circuit imprimé simulant la frappe réelle.

PCB clavier sans fil

Le PCB du clavier sans fil n'a pas de connexion par câble à l'unité centrale de traitement d'un ordinateur.

Au lieu de cela, vous notez que ce PCB de clavier communique avec votre ordinateur via Bluetooth, Wi-Fi 2.4 GHz ou infrarouge.

Vous n'avez pas besoin d'exécuter un processus de soudure dans un PCB de clavier mécanique car vous pouvez simplement remplacer un interrupteur.

Un PCB de clavier mécanique vous permet d'avoir un contrôle et une réponse plus précis lors de l'utilisation du clavier.

Un PCB mécanique sans fil pour ordinateur portable
Un PCB mécanique sans fil pour ordinateur portable

Que considérez-vous lors de la sélection de votre PCB de clavier ?

Lors de la sélection d'un PCB de clavier, vous tenez compte des facteurs suivants :

Applications

Votre choix de PCB de clavier doit dépendre de vos besoins. Vous pouvez sélectionner un PCB de clavier standard pour les applications de base, tandis qu'un PCB de clavier de jeu répondra à vos besoins de jeu.

Qualité du Conseil

Vous vous assurez d'obtenir un PCB de clavier de qualité en engageant des fabricants qualifiés et expérimentés.

Compatibilité avec le logiciel

La majorité des PCB de clavier incluent un éclairage RVB configurable. Pour accéder à ces fonctionnalités, vous devez vous assurer qu'ils disposent d'un support logiciel fiable.

Taille et disposition du clavier

Vous trouverez des PCB de clavier dans une variété de tailles avec certains petits avec 84 touches. D'autres incluent la disposition complète du clavier et c'est à vous de décider lequel vous convient le mieux.

La capacité de travailler avec des interrupteurs mécaniques

Pour les interrupteurs mécaniques, vous avez deux types de pattes : trois pattes et cinq pattes. Il est préférable de créer ou de choisir un PCB de clavier qui fonctionne avec ces deux types.

Type de connexion

Vous pouvez connecter votre clavier PCB via USB ou sans fil via Bluetooth ou Wi-Fi. Vous trouvez que l'utilisation de connexions sans fil est le choix préféré de beaucoup.

Que sont les commutateurs mécaniques dans les PCB de clavier ?

Au lieu de les suspendre au-dessus de la carte comme le contact dans le support en caoutchouc, vous soudez directement ces interrupteurs sur la carte.

Bien qu'il existe différents interrupteurs mécaniques, ils partagent les mêmes composants fondamentaux d'un ressort à lame, d'un curseur et d'un autre ressort.

Tous les trois se trouvent dans le boîtier de l'interrupteur avec la tige de l'interrupteur qui relie l'interrupteur et le capuchon situé à l'extérieur du boîtier.

Le ressort à lames est un petit élément métallique qui ressemble à un U inversé.

Il est positionné sur le bord du boîtier, une partie de la forme en U dépassant un peu du bas.

Commutateurs mécaniques trouvés dans un PCB de clavier
Commutateurs mécaniques trouvés dans le PCB du clavier

Une pièce de métal droite qui n'est pas liée au ressort à lames dépasse du boîtier. La jambe sur le côté du curseur sépare ces deux composants, qui sont ce que vous soudez sur le circuit.

Lors de la libération du curseur, le ressort en dessous force le curseur vers le haut, provoquant la réouverture du circuit par la jambe du curseur.

Vous pouvez personnaliser le PCB du clavier en modifiant le type de ressort pour déclencher le mouvement du curseur et la fermeture de l'espace métallique.

La force d'actionnement vous renseignera sur la lourdeur ou la légèreté des interrupteurs et donc sur la force de bouclage du circuit.

Vous fabriquez des interrupteurs lourds à partir de ressorts difficiles à compresser nécessitant une grande force, alors que l'inverse est vrai pour les interrupteurs légers.

Quels types de commutateurs mécaniques pouvez-vous utiliser avec le PCB du clavier ?

Il existe différents types de commutateurs mécaniques que vous pouvez utiliser dans un PCB de clavier, chacun avec une sensation distincte. Selon la façon dont vous voulez que votre commutateur se sente et sonne, les commutateurs appartiennent à l'une des trois catégories.

  • Tactile : En appuyant, vous sentirez une bosse, mais c'est absolument silencieux.
  • Tactile et clicky : Possède le son du clic-clac et en appuyant, vous sentez et entendez une bosse.
  • Linéaire - Manque de bosses ou de sons offrant une sensation de douceur quelle que soit la direction dans laquelle vous appuyez.

Vous pouvez déterminer l'interrupteur en inspectant les composants internes où un interrupteur linéaire manque de bosses sur la jambe du curseur. Un interrupteur tactile a une bosse, mais doit avoir une section centrale flottante pour être cliquable.

Lorsque vous appuyez sur l'interrupteur, la partie flottante entre en collision avec le bas du boîtier de l'interrupteur, provoquant un déclic. Des interrupteurs avec différentes forces d'actionnement sont disponibles dans chacune des catégories répertoriées.

Quelles conceptions de commutateurs pouvez-vous utiliser sur un PCB de clavier ?

Vous trouvez deux conceptions de commutateurs courantes dans un PCB de clavier : les commutateurs à 3 broches et à 5 broches. Les conceptions d'interrupteurs ne sont pas supérieures les unes aux autres, mais le montage sans plaque entraîne moins de support.

Le clavier se sentira grinçant et instable en raison de l'absence de fortification. Inclure une plaque dans la construction de votre circuit imprimé si vous tapez beaucoup ou si vous souhaitez un clavier très solide peut être nécessaire.

Cependant, un clavier monté sur circuit imprimé n'a pas besoin de plaque de renfort supplémentaire et est donc moins coûteux à fabriquer. De nombreuses cartes remplaçables à chaud prennent principalement en charge les commutateurs à 3 broches.

Un interrupteur à 3 broches dans la carte PCB du clavier monté sur plaque
Un circuit imprimé de clavier monté sur plaque avec interrupteur à 3 broches

Ce n'est cependant pas un problème lors de la création d'un clavier sur mesure, car vous pouvez sélectionner le PCB à utiliser. Vous pouvez facilement acheter des commutateurs à 5 broches et les installer sur un sanglier à 3 broches.

Vous notez que la seule différence entre les deux est le nombre de jambes en extension. Dans ce cas, vous pouvez couper l'appariement de jambe supplémentaire à l'aide d'une tondeuse ou d'un cutter.

Quel est le rôle d'une plaque dans un PCB de clavier ?

Après avoir sélectionné votre clavier PCB, vous avez besoin d'une plaque de support. La plaque sécurise le PCB du clavier tout en assurant un processus de soudure uniforme des commutateurs.

Vous devez vous assurer que le PCB et la plaque du clavier sont compatibles. Ainsi, toutes les découpes des interrupteurs de la plaque correspondent aux trous du PCB du clavier où vous soudez chaque interrupteur.

Pouvez-vous construire votre propre PCB de clavier ?

Oui, vous pouvez.

Vous pouvez développer la conception de votre clavier et présenter les schémas ou les fichiers Gerber à un fabricant pour la production. Lors de la conception de votre propre PCB de clavier, vous avez besoin de trois choses.

  • Vous devez concevoir un circuit PCB pour votre clavier.
  • Créez un micrologiciel pour votre clavier garantissant la compatibilité des pilotes.
  • Développez des pilotes appropriés pour votre PC afin d'accueillir votre PCB de clavier.

Quels composants trouvez-vous sur un PCB de clavier ?

Lors de la fourniture d'un PCB de clavier, vous trouvez les composants suivants nécessaires :

Diodes

Les diodes sont des composants électriques qui permettent au courant de circuler dans une seule direction.

Dans les PCB de clavier, les diodes empêchent les « images fantômes », ce qui signifie que la carte peut identifier séparément les touches lorsque plusieurs touches sont enfoncées simultanément.

LED

Les LED sont des diodes spéciales (diodes électroluminescentes) qui produisent de la lumière lorsqu'un courant les traverse. Dans ce cas, les électrons se recombinent avec des trous d'électrons, produisant de l'énergie sous forme de photons.

Vous observez que l'énergie nécessaire aux électrons pour traverser la bande interdite du semi-conducteur détermine l'intensité lumineuse.

Les PCB de clavier utilisent deux types de LED : les LED discrètes et les LED SMD, ces dernières que vous soudez directement sur la carte.

Résistances

Une résistance régule la quantité de courant qui circule dans un circuit. Dans les PCB de clavier, vous avez besoin d'une résistance adaptée pour que les LED de rétroéclairage reçoivent la quantité d'énergie appropriée pour la luminosité.

Quelle est la différence entre un PCB de clavier ordinaire et un PCB de clavier mécanique ?

Les PCB de clavier ordinaires utilisent une membrane en silicone sur laquelle les touches reposent en appuyant pour envoyer un signal à la carte.

Vous trouvez que ces cartes sont plus simples à fabriquer et coûtent beaucoup moins cher que les PCB à clavier mécanique.

Un PCB de clavier mécanique
Un PCB de clavier mécanique

Les circuits imprimés à clavier mécanique utilisent un interrupteur mécanique pour chaque touche, éliminant ainsi le besoin d'une large membrane.

L'utilisation d'un clavier mécanique PCB offre aux utilisateurs plus de retours audibles et tactiles lors de l'appui sur les touches et plus d'options de personnalisation.

Quelles tailles de PCB de clavier sont disponibles pour la conception ?

Les PCB de clavier sont disponibles en différentes tailles que vous mesurez par rapport à un clavier conventionnel pleine grandeur à 100 %.

Un PCB de clavier à 100% intègre une disposition pour le pavé numérique trouvant une utilisation courante avec les ordinateurs de bureau.

Les tailles de PCB de clavier les plus courantes sont 40 %, 60 %, 65 % et 75 %. Cependant, d'autres pourcentages tels que 70 % et 85 % sont également disponibles.

40 % PCB de clavier

C'est le plus petit clavier disponible. Il manque une rangée de chiffres, un pavé numérique, des touches de navigation et des touches de fonction tout en n'utilisant qu'un petit nombre de touches de ponctuation.

Vous devez utiliser une ou plusieurs touches Fn pour obtenir la fonctionnalité manquante.

60% Claviers PCB

Les claviers à 60 % sont similaires aux claviers à 40 %, mais avec la ligne numérique.

Il vous manque toujours le pavé numérique et les touches de navigation et de fonction ; nécessitant une combinaison de touches Fn pour les fonctions manquantes.

65% Claviers PCB

Le PCB à 65% des claviers est essentiellement un PCB à 60% du clavier avec une colonne de droite contenant le curseur et les touches de navigation.

Ces touches incluent les boutons Accueil, Fin, Insérer, Supprimer, Page précédente et Page suivante, et sont une caractéristique commune des nouveaux ordinateurs portables.

Comment pouvez-vous mettre en page votre clavier PCB?

Vous constatez que de nombreux PCB de clavier standard sont généralement rectangulaires. Cependant, vous trouvez les mises en page disponibles suivantes :

  • PCB clavier ergonomique : Leur conception réduit les blessures ou les tensions lors de la frappe et offre un soulagement aux personnes déjà blessées.
  • PCB clavier orthogonal : Les touches de la plupart des claviers ont un décalage égal. Cependant, un PCB de clavier orthogonal est tel qu'il n'y a pas d'échelonnement des touches sur le clavier.
  • Circuits imprimés de clavier divisés : Utilisez un câble pour la séparation physique ou l'espacement au centre de la carte comme conception ergonomique.

Quels commutateurs pouvez-vous utiliser sur un PCB de clavier mécanique ?

Selon le type de commutateur, les commutateurs mécaniques fournissent une entrée précise et cohérente du bout des doigts. Il existe principalement trois types d'interrupteurs mécaniques disponibles.

  • Commutateurs linéaires : Ces commutateurs manquent de retour tactile ou de son au point d'actionnement.
  • Commutateurs tactiles : Vous avez un retour tactile au point d'actionnement.
  • Commutateurs cliquables : Ceux-ci ont un cliquetis de retour de clic distinct et un retour tactile sur le point d'actionnement.

Quel logiciel de conception pouvez-vous utiliser pour concevoir votre PCB de clavier ?

Logiciel de conception est essentiel dans votre processus de conception de PCB de clavier vous permettant de tester votre conception avant la mise en œuvre. Vous pouvez utiliser l'un des logiciels de conception suivants pour votre PCB de clavier :

Autodesk Aigle

Eagle fait référence à l'éditeur de mise en page graphique facilement applicable et est l'un des meilleurs logiciels de conception de circuits imprimés disponibles achetés par Autodesk.

Il dispose d'une interface simple permettant un apprentissage rapide vous offrant l'édition schématique et PCB ainsi que le routage automatique.

ConceptionSpark

Design Spark PCB Software a un accès illimité lors de l'inscription, vous offrant la possibilité de produire des conceptions 3D.

Vous pouvez entreprendre des conceptions multicouches pour des circuits fermés avec la fonctionnalité supplémentaire de didacticiels pour vous aider à maîtriser.

EasyEDA

Vous n'avez pas besoin d'installer EasyEDA car il fournit des outils de conception Web gratuits. Vous avez accès à une excellente saisie de schémas, à un simulateur de circuit et à de nombreuses capacités de PCB.

KiCAD

KiCAD vous permet de créer gratuitement des schémas de circuits imprimés à l'aide de différents systèmes d'exploitation tels que Windows, Linux et iOS.

Vous pouvez utiliser un éditeur de schémas et de composants, un sélecteur d'empreinte, un gestionnaire de projet et une visionneuse de fichiers Gerber avec ce logiciel.

Quelle épaisseur de cuivre pouvez-vous utiliser pour votre PCB de clavier ?

Vous trouvez que l'épaisseur de cuivre des PCB dépend de l'application, avec une épaisseur commune de 1 oz, 2 oz et 3 oz.

Les cartes ordinaires utilisant un transfert de signal normal sont généralement de 1 oz avec une épaisseur plus grande pour celles qui conduisent des courants importants.

Vous trouvez qu'un PCB de clavier utilise une épaisseur de cuivre de 1 oz, ce qui se traduit par 35 micromètres. J

L'épaisseur, exprimée en oz (onces) est une mesure de poids.

Cette épaisseur correspond à celle que vous obtenez lorsque vous répartissez une once de cuivre en une couche uniforme sur un pied carré.

Comment monter les commutateurs dans les PCB des claviers ?

Le processus par lequel vous montez des commutateurs discrets sur le PCB du clavier est le montage de commutateurs. Vous fixez chaque commutateur par soudure sur un PCB dans ce que vous décrivez comme un montage sur PCB.

Cependant, vous trouvez des PCB de clavier où vous insérez les interrupteurs dans les trous d'une plaque métallique, ainsi appelée plaque montée.

Ce qui suit vous propose une description plus détaillée des techniques de montage des commutateurs dans les PCB de clavier.

Montage sur plaque

Dans ce cas, vous fixez les commutateurs dans une plaque à l'aide de clips de fixation pour fixer les commutateurs. La plaque est généralement constituée de tôle d'acier, bien que vous puissiez trouver l'emploi d'un autre matériau.

Vous pouvez atténuer la corrosion en peignant la plaque d'acier. Le noir trouve une utilisation courante, bien que vous puissiez même utiliser le blanc.

Montage PCB

Les joints de soudure entre les bornes et le PCB du clavier sont la seule chose qui maintient les commutateurs de montage sur PCB en place.

Les commutateurs à montage sur circuit imprimé comportent généralement des broches d'ancrage pour aligner le commutateur et l'empêcher de tourner pendant son fonctionnement.

La colonne de ressort de rappel peut s'étendre au-delà de la base du commutateur, aidant à localiser le commutateur sur le PCB du clavier.

Certains types d'interrupteurs sont livrés avec des clips de plaque et des broches de fixation, permettant leur utilisation avec une plaque de montage ou sans.

Montage sur circuit imprimé des commutateurs
Montage sur circuit imprimé des commutateurs

Quelle est la différence entre un PCB de clavier soudé et un PCB remplaçable à chaud ?

Les PCB de clavier soudés et remplaçables à chaud sont les deux formes de PCB de clavier mécaniques.

Circuit imprimé remplaçable à chaud

Le circuit imprimé remplaçable à chaud comprend des sockets remplaçables à chaud qui ont été installés auparavant. Par conséquent, vous pouvez installer des commutateurs sans avoir à souder ou dessouder.

C'est un excellent choix lorsque vous ne souhaitez pas investir dans des fournitures de soudure tout en vous permettant d'essayer différents commutateurs. Un inconvénient des sockets remplaçables à chaud est leur sensibilité aux dommages lors du changement forcé des commutateurs.

Dans ce cas, un processus de soudure est inévitable si vous voulez les faire fonctionner à nouveau. Vous pouvez utiliser des commutateurs à trois ou cinq broches dans un circuit imprimé remplaçable à chaud.

Cependant, ces conceptions de type interrupteur nécessitent un montage sur plaque pour les fixer en place.

En effet, les prises sont insuffisantes pour maintenir les interrupteurs en place sans la plaque ni la soudure.

PCB soudé

Lors de l'achat d'un PCB de clavier mécanique sur mesure, vous constatez qu'il s'agit d'un PCB soudé. Lors de la construction de votre propre circuit imprimé soudé, il est indispensable de souder vos commutateurs (généralement avec des connecteurs à 5 broches).

Vous avez une image de plaque pour vous guider là où vous n'êtes pas sûr. Vous insérez l'énorme bouton de chaque interrupteur dans la prise de la carte béante tout en positionnant l'appariement des broches en plastique sur les extrémités opposées.

Quels matériaux pouvez-vous utiliser pour votre plaque dans un PCB de clavier ?

Vous installez le support de plaque sur le dessus du PCB pour un support et une stabilité améliorés empêchant le clavier de se desserrer.

Toutes les cartes ne disposent pas de cette fonctionnalité, qui constitue la distinction fondamentale entre les deux types de configurations montées sur commutateur.

Vous pouvez utiliser les matériaux suivants pour votre plaque PCB de clavier :

  1. Aluminium: Les plaques en aluminium sont populaires et peuvent être trouvées sur les PCB de clavier préfabriqués et personnalisés. Bien que peu coûteux et simple à couper, l'aluminium est un matériau solide qui empêche le clavier de fléchir.
  2. Laiton: Plus solide que l'aluminium, il est cependant susceptible de rouiller et de se ternir avec le temps s'il n'est pas correctement entretenu en raison de la corrosion.
  • Fibre de carbone: Léger et durable, il permet une élasticité lors de la frappe ou du jeu, lui donnant une sensation de vie.
  1. Polycarbonate : Il s'agit d'un type de plastique qui fléchit et donne une sensation de rebond dans le PCB du clavier.
L'aluminium est très populaire dans les plaques de PCB de clavier
L'aluminium est très populaire dans les plaques de PCB de clavier

Combien coûte un PCB de clavier ?

Le coût d'un PCB pour clavier varie en fonction de différents facteurs, notamment la conception et la taille de la carte.

Un grand PCB de clavier coûtera beaucoup plus cher qu'un plus petit car il nécessite plus de composants.

Lorsque votre budget est limité, vous pouvez opter pour une version moins chère utilisant des commutateurs clones et d'autres composants bon marché.

Un PCB de clavier peut coûter de quelques dollars à des centaines de dollars, les cartes personnalisées attirant le coût le plus élevé.

Chez Venture Electronics, nous offrons une gamme d'avancées technologiques, y compris Circuit imprimé du clavier Bluetooth.

Pour tous vos besoins en PCB de clavier, n'hésitez pas à Contactez-nous.

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