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奕專欄:鍵盤原理(二)-機械式鍵盤

文章分類: 特輯專欄, 電腦周邊


相對於薄膜式鍵盤的蓬勃,機械式鍵盤可以說幾乎是消聲匿跡了。雖然有不少人聽過「機械式鍵盤」這樣的名詞,但若不是有心的人,很有可能連接觸的機會都沒有,畢竟十幾年前鍵盤市場就已經被薄膜式鍵盤取代,再加上價位又高,通常只有玩家才會注意到這樣類型的鍵盤。所謂的機械式鍵盤,主要是以Switch(中文稱之為軸)用機械的方式來觸發訊號。


軸是機械式鍵盤的硬體核心之一,影響壽命與手感甚鉅。由於種類繁多,日後將於專文介紹。


若讀者手上有機械式鍵盤,只要將鍵帽拔下,就可以看到軸了。

雖然鍵盤的外型與薄膜式鍵盤相同,但若拆開鍵盤後,會發現內在的部分與薄膜式鍵盤大不相同。薄膜式鍵盤會看到橡膠帽以及三層薄片,而機械式鍵盤會看到已固定在PCB上的軸(不過有的鍵盤在軸與PCB板的中間還有鐵板,以幫助軸固定在PCB板上的穩定性)。把PCB板翻轉過來看,還可以看到軸下方有突出的接腳,就是導電接點。軸內有兩個接點,在平常沒使用的時候,藉由卡榫頂住,而沒有接觸導通。在按下鍵帽後,就會將軸壓下,便可導通,來觸發訊號。


最前方為軸,中間黑黑一片為鐵板,最後方為PCB板。不過有的鍵盤沒有中間的鐵板。


從側面的角度來看,最上方為軸,中間為鐵板,最下方為PCB板。


若翻到PCB背面,可以看到已被焊的軸接腳。


PCB板背面特寫,圖中有四個軸,其中左下方已被筆者解焊。



由於每個按鍵都是由一個軸來作觸發,因此各自獨立的,所以若某個按鍵發生了問題,只要將該按鍵下的軸換掉,就可以正常使用。而薄膜式鍵盤的接點與電路,都在那薄膜上,所以只要當那有電路的薄膜有問題時,就是直接換一把新的。

也由於機械式鍵盤是採用軸做開關的動作,所以在使用壽命上遠比塑膠片來得長。一般薄膜式鍵盤往往會號稱整把鍵盤可鍵入次數高達1000萬或2000萬次,但機械式鍵盤依所使用軸的不同,一個按鍵就可使用1000萬至5000萬不等的使用壽命。若以整把來算的話,機械式鍵盤的壽命則是薄膜式鍵盤的數倍。

常用鍵盤的人應該知道,薄膜式鍵盤用數個月後,通常都會有卡卡的、鍵入不順的情形發生(當然,要視使用程度,畢竟也有人薄膜式鍵盤用了兩、三年也是好好的)。就以個人的使用頻率來說,薄膜式鍵盤大約使用六、七個月,就需要換一把。但改為機械式鍵盤後,使用了兩、三年,仍然在服役中。

一般說來,好的機械式鍵盤在使用五、六年後,雖然手感不可能跟新的鍵盤一樣,但仍然具備還不錯可以使用的手感。筆者手上還有十幾年前被操得算兇的機械式鍵盤,手感雖然比新的差得遠了,但真要用起來,還是很OK的,不會有卡鍵等輸入不順的情形發生。而這也就是為何高階伺服器、實驗器材或是醫療器材會採用機械式鍵盤的原因,耐用度是一大關鍵。

不過,機械式鍵盤有個極大的缺點,就是成本過高。上下蓋、鍵帽、IC等等薄膜式鍵盤與機械式鍵盤都有的就不算了。以薄膜式鍵盤來說,電路板長寬可能不用3公分,然後橡膠帽與三片薄膜就是最主要的成本了。若在沒有特殊性的功能或外型,在現今極大量生產的情形下,幾十元新台幣就可以製造出一把。但機械式鍵盤就不同了,光是用不同的軸就有不同的成本,而軸一次也要一百多顆,電路板與鍵體同大,軸整個要焊在PCB板上,而且大多數機械式鍵盤有採用鐵板設計,再加上量又遠比薄膜式來得少。

因此機械式鍵盤的成本比上一般薄膜式鍵盤,貴個十倍也不會令人意外。所以在市面上所販售的機械式鍵盤,破千元是很正常的,好一點的也要超過兩千元。若市面上有販售幾百元的機械式鍵盤,通常有兩種可能,一種是幾年前的產品要清倉;另一種是偽機械式鍵盤。至於為什麼有「偽機械式」鍵盤這樣的稱呼,個人將於下篇文章中把鍵盤解體,就很容易可以了解了。

奕之華目前主持藝之都網站,專門討論鍵盤和攝影新鮮事,有興趣的朋友可前往瞧瞧:


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