基本介紹
- 中文名：機械鍵盤
- 外文名：Mechanical keyboard
- 優勢：舒適、有手感、經久耐用
- 缺點：售價偏高
結構,鍵帽,機械軸,特點,歷史發展,德國,日本,美國,
結構
鍵帽
ABS
化學名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑膠
英文名稱：Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic
ABS塑膠（樹脂）是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物（A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯）。它應該是PC行業中套用最最廣泛的材料了，機箱面板、顯示器外殼、鍵盤滑鼠等等，幾乎所有地方都能見到它的身影。它有著無味道無毒害的特點，可以在極低零下40攝氏度下使用、融化溫度高達217攝氏度（熱變形溫度為93-118攝氏度），承受衝擊能力強不易變形，且絕緣性好，不容易受濕度和頻率影響。
ABS材料的鍵帽是所有材料中最多的，當然最主要的原因就是工藝成熟價格便宜，從幾十元的普通鍵盤到上千元的高端貨都能見到ABS材料鍵帽。ABS鍵帽顏色多樣，可以做成半透明的以適應背光燈需要，這是其它材料無法企及的。這種材料製成的鍵帽相對其它幾種材質最柔軟，不是非常堅硬觸感溫和，有一定抗打油能力，但是不如POM和PBT。
POM
化學名稱：聚甲醛
英文名稱：Polyoxymethylene
POM材料又稱賽鋼或者特靈，可見其質地堅硬。它可以穩定工作在零下40攝氏度到100攝氏度之間，相對ABS來說不夠穩定達到240攝氏度的時候會分解，不過對於鍵盤鍵帽來說是不可能超過100攝氏度的，完全不用擔心只要你不拿菸頭燙。POM材料是一種高密度高結晶的線性聚合物，所以有著優異耐磨性，強度高絕緣耐磨。抗氧化抗腐蝕能力強。可耐烴類、醇類、醛類、醚類、汽油、潤滑油及弱鹼等有機溶劑。
POM材料的鍵帽相對ABS要少，所以原廠鍵盤中不多見。是一種耐用樸素的材料。無論是耐用性還是堅固程度POM都比ABS好，抗打油能力也是成倍增長，至少用兩三年不會出現打油問題（打油出現因人而異）。手感上介於PBT和ABS之間。
PBT
化學名稱：聚對苯二甲酸丁二醇酯
英文名稱：Polybutylene terephthalate
PBT塑膠是一種更優秀的材料，它相比POM還要堅硬，整塊的材料如石頭一般。強度高、耐疲勞、不宜形變，高溫下也不容易變化，抗老化效果非常理想，因此可以說它是最穩定的鍵帽材料。絕緣性優良。
PBT比較少見，但是在機械鍵盤圈裡經常被人提起，它應該是目前最靠譜最優秀的鍵帽材料了，無論是抗打油、堅硬度都是一流的，抗腐蝕抗氧化效果也非常好，號稱永遠不打油。另外它高溫環境下遇水易分解，正是因為這種特性所以專門有店鋪利用水煮給PBT鍵帽上色，染色後的鍵帽顏色不脫落自然美觀。當然價格也是非常昂貴的，一套37枚主按鍵區的彩虹色鍵帽要賣到一百元左右。
尼龍
尼龍這種材料在汽車、電氣設備、機械部構、交通器材、紡織、造紙機械等方面得到廣泛套用。最常見的就是絲襪，無論是窈窕美女還是彪悍劫匪都用得到。這種材料的鍵帽不是主流，但是在機械鍵盤中也有出售，手感溫潤特別像玉石的感覺。
鍵帽分類
電腦是在不斷發展和進步著的。同樣，作為耗材，外設產品和用戶的關係也越來越密切。尤其鍵盤已成為我們接觸次數最多和最常用的輸入設備。鍵盤結構經歷了機械式、塑膠薄膜式、無接點靜電電容式、導電橡膠式的發展歷程，而鍵盤上字元的印刷方式也有了很大的進步和提高。
雷射蝕刻
所謂雷射蝕刻就是使用雷射刻字技術在鍵帽上灼燒出黑色的凹槽而已。因為其刻下的痕跡是線性的，所以常見的雷射蝕刻鍵盤上的箭頭等都是空心的。
市面上眾多的白色鍵盤基本都是使用的這一鍵帽技術，主要是廠家看中了它的成本低廉，儘管其生產線價格高昂，但其日產量是其它印刷方式的十倍以上，而且由於是燒刻的字跡，所以不需要任何其他措施就能有很清晰牢固的字跡。 其大規模另一個原因就是比較環保，不會有有害的生成物產生。
但雷射蝕刻也有幾個致命的缺陷，這也決定了它不能用於高檔鍵盤的生產。首先，由於雷射蝕刻屬於蝕刻，而沒有使用油墨，所以只能印出單一的黑色字型，這樣在高檔鍵盤上常有的多色套印設計就無法做到；其次，高檔鍵盤出於對外觀設計和耐用性的需要，大多使用了非白色系的顏色設計，並在鍵帽材料中添加了耐磨性的填料，但由於雷射蝕刻的自身特性，使得它在非白色系和添加了其它填料的鍵盤上不能蝕刻出理想的清晰字跡；最後，雷射蝕刻機的結構設計和編程方式使得它最好用來製造標準鍵位設計的鍵盤，人體工學等非標準結構的產品很難在普通的雷射蝕刻機上印刷出來。正因如此，所以在大廠的產品生產線上，雷射蝕刻只是被用在中低檔的生產線上以利用其生產速度快、成本低的優勢；而在高檔產品生產線上，由於有更高的印刷品質要求，所以只能繼續使用傳統的高成本的油墨印刷法。
移印法
移印法是相當古老的一種鍵帽印刷方式，因其不太實用且效率較低，已經廢棄，不再使用。
移印法就是使用一組字母鉛字作為原始字模，通過自動機械將其上面刷上油墨以後，再將一組軟橡膠塊壓在其上面，這樣抬起橡膠塊的時候，字跡油墨就會轉移到橡膠塊上，然後再將橡膠塊移到空白鍵盤上，將橡膠塊一壓，油墨就被印到了鍵盤上。
在照相排版技術出現以前，書籍、報紙和雜誌等都是這樣印出來的。與雷射蝕刻和絲網印刷相比，移印法沒有任何印刷條件的限制，可以用來印刷任何一種形式的鍵盤。但是移印法的缺點也很明顯，它的印刷速度極慢，印一個鍵盤的時間幾乎可以讓10多個雷射蝕刻的鍵盤走下流水線。所以，除了那些買不起雷射蝕刻機的小廠沒有辦法只好用這種沒有任何技術要求的印刷方式以外，鍵盤生產大廠一般只用它來印刷那些不計成本的高檔產品。其次由於其印刷工藝的影響，在移印法印刷的鍵盤上進行覆膜要比絲網印刷困難得多，所以很多使用移印法印刷的鍵盤並沒有進行覆膜，而是通過研究油墨的成分提高印刷的牢固程度來增強鍵盤的壽命。
絲網印刷
其原理就是將一個特製的絲網覆蓋在空白的鍵盤上，其中有字跡的地方被鏤空，然後將油墨從上面刮過，這樣在鏤空的部分就會印上字跡。
絲網印刷的特點是可以在印刷完字跡以後再用特製的絲網刷上一層塑膠，在乾涸以後就會形成一層覆蓋在印刷字跡上的塑膠保護膜，可以阻止長時間使用對字跡的磨損，這也就是通常所說的鍵盤覆膜技術。該塑膠的英文專業術語為：Coating
與雷射蝕刻相比，絲網印刷可以通過多塊絲網的反覆套印自由印刷出多種顏色，而且也沒有對鍵盤材質的要求限制。但由於其印刷方式的限制，仍然不能印刷形狀過於複雜的鍵盤。
含浸印刷
含浸印刷（又叫熱升華法），是一種和普通的油墨印刷截然不同的印刷方式，它使用的並非是常見的液體狀顏料類油墨，而是固體樹脂類油墨。這種油墨在高溫下會升華成氣態，以氣態分子形式滲入可滲透性的印刷品表面後凝華，從而與印刷表面在物理層面上成為一個整體，而不僅僅像普通顏料類油墨那樣“粘”在印刷表面上，所以其印刷的牢固性極高。而且樹脂類油墨先天在光澤、形態等方面更為優秀。
含浸印刷最常見的就是陶瓷杯“烤印”照片的服務。含浸印刷用於鍵盤印刷時，油墨會完全“滲入”按鍵的PBT及ABS塑膠內層，所以幾乎是不可能被磨掉的，而且含浸印刷的文字極具立體感和光澤度。但含浸印刷的過程比普通顏料油墨印刷實在複雜太多，而且成本極高，所以目只有RealForce鍵盤使用這種印刷方式。
雷射填料法
雷射填料法的原理有點類似“紋身”，紋身就是用針在皮膚上紋出細細的紋路，然後用顏料填塗，這樣顏色就會滲入皮膚的紋路，以後就不會被水洗掉或磨掉。而雷射填料技術也是如此，先用雷射蝕刻技術印刷一遍文字（但要比通常雷射蝕刻印得淺一些，以保證表面的平整），然後使用油墨印刷方式進行二次印刷，這樣固化的油墨就會滲入雷射留下的刻痕並留在其中，此後就不會輕易被磨去了。
使用雷射填料技術印刷的鍵盤，由於經過了油墨的二次印刷，所以就彌補了雷射蝕刻字型不好和不能印刷彩色的缺陷，而由於有雷射的刻痕作為基礎，其牢固性要遠遠高於單純的油墨印刷。個人認為，這種鍵帽處理方法是雷射蝕刻和油墨印刷的結合體
鏤空印字法
首先說明一點這種方法在手機的鍵盤上幾乎全都是用這種方式印刷的。且只有APPLE的一些筆記本鍵盤使用過這個印字方法。
這種印刷方式說起來很簡單，就是使用透明材料製造按鍵，然後用不透明的塗料覆蓋按鍵表面後，按照文字的樣子將表面鏤空成“陰文”。如果將不透明塗料塗在按鍵內側不接觸手指的一面，那么文字自然就會變得永不磨損。 其實，蘋果電腦使用這種印刷方式的主要目的並不是為了字跡牢固，而是為了美觀。因為這種鏤空出來的字型由於是“刻”出來的，所以要比油墨印的更加清晰明快，而且像手機鍵盤一樣，鏤空文字的按鍵下面可以安裝背光電路，使得筆記本鍵盤像手機鍵盤一樣具有絕佳的背光效果。
但鏤空印字法的缺陷也很明顯，這種透明材質在用於製造鍵盤時，其彈性、硬度、耐磨度都先天不及普通鍵帽材料。實際上，不管是不是使用鏤空文字印刷，透明鍵帽材質至今沒有一種在觸感上趕得上傳統的黑白ABS塑膠。
二色成形
二色成型是利用模具將兩種不同顏色的塑膠結合在一起，利用兩種塑膠顏色的差異性來顯示字型。
二色成形的優勢在於字型顏色鮮艷、耐用度高、不易有掉字的現象，製造技術好的話鍵帽觸感表現就會十分不錯。缺點則是難表現出較細的文字、顏色種類單調、筆畫複雜度低，而且其製造的固定成本昂貴。
機械軸
作為機械鍵盤的核心組件，Cherry MX機械軸僅僅是作為機械軸的代表，除此之外，還包括Cherry ML機械軸、Cherry MY機械軸、ALPS機械軸、台灣白軸（非常罕見）等種類。但是由於Cherry MX軸被廣泛地認可，所以若不特意提及軸體種類，通常都是指Cherry MX機械軸。首先給大家分別介紹一下這些軸的來歷和特點。
Cherry MX機械軸被公認為是最經典的機械鍵盤開關，特殊的手感和黃金觸點使其品質倍增，而MX系列機械軸套用在鍵盤上的主要有5種，通過軸帽顏色可以辨別，分別是青、茶、黑、紅、白（市面已很少見），手感相差很大，可以滿足不同用戶各種需求。從結構上來看，MX軸分單柱底座結構和三柱底座結構的，就是在軸的底部，有些軸是單柱結構，有些軸是三柱結構。後者在PCB電路板上可以保證更加穩定。從軸的內部導線來分，有些軸內部導線有二極體，而有些軸內部導線沒有，比如Cherry 1965就採用了有二級管導線的茶軸，這類軸成本較高。再從是否設計有LED燈可將MX軸分為有燈和無燈兩類，絢麗多彩的DECK發光鍵盤和某些可發光的特殊按鍵就是採用這種機械軸。將Cherry MX機械軸拆解之後，大家可以看到它的結構和組成部分，底座、軸帽（以它的顏色來分辨軸的類型）、軸帽固定卡、彈簧、金屬支腳和觸點金屬片。如果是有LED燈的軸，還有LED燈。而MX機械軸的不同之處主要來自軸帽的結構和彈簧的長度和圈數。青軸與綠軸的軸帽是獨特的雙層結構，這也是這兩種軸最具機械特性的一個因素。其餘所有軸帽都是一體結構，但是開關帽與金屬片接觸的凸起部分並不相同，這是除彈簧之外影響手感的另一個主要因素。
CHERRY各種軸按下過程圖解從壓力克數指數來看，青軸=茶軸<黑軸<白軸，從上文機械軸的介紹中可以通過壓力克數指數更直接的看到這一點，所以在按鍵感覺上，茶軸和青軸鍵盤最輕鬆，而黑軸鍵盤按鍵需要的力度就是變大，而白軸會更大。
CHERRY各種軸按下過程圖解（黑軸、紅軸、茶軸、青軸、白軸）：
不同軸的套用
機械式鍵盤與薄膜式鍵盤的差異對於一般人來說，所謂的機械式鍵盤，就是打起來會嗒嗒作響，有click聲音感受的鍵盤。事實上這樣的說法並不全是對的。因為，打起字來，聲音會很大的鍵盤，並不見得是機械式鍵盤，反之，薄膜式鍵盤也不見得都是打起來就是沒有聲音的。手感如何，聲音大小，其實不完全由鍵盤的原理來決定，是取決於廠商要做什麼樣的機構與設定，正如下壓克數要輕要重，也是一樣的道理。就實際情況，機械式鍵盤的確有極大的比例是有聲音的，而薄膜式鍵盤有極大的比例是無聲的。（有聲與無聲只是一種比較，而非真正一點聲音都沒有）
各種軸體的套用場景因人而異，了解了四大主要軸體的特點後可以根據自己的使用需要來選擇。
黑軸的操作壓力在58.9g±14.7g，是四大主要軸體中操作壓力最大的軸，相對於一般用戶，打字、按壓起來是比較費勁的，特別是剛剛從薄膜鍵盤轉過來的用戶並不一定會很適應。所以並不適合普通，特別是女性用戶或者需要大量輸入的用戶，但同時黑軸又是四大主要軸體中，聲音最小的軸體，對於周圍人的影響也最小。
紅軸的操作壓力在44.1g±14.7g，是四大主要軸體中操作壓力最小的軸體（同茶軸），可以說非常適合一般和輸入量很大的用戶，特別是女性用戶，並且聲音適中，但其缺少了“段落感”，又讓人感受不到機械鍵盤獨特的打字手感，甚至很多用戶體驗過後覺得打字手感與薄膜鍵盤手感類似。
青軸的操作壓力在58.9g±14.7g，是四大主要軸體中壓力最大的軸（同黑軸），打字、按壓起來有一種獨特的“段落感”，可以理解為：按壓到一半後，要繼續按壓到底，就要增加按壓壓力，同時會產生一聲脆響，所以青軸可以說是最具“機械鍵盤”特色的主要軸體，啪啪啪的打字聲既有節奏感，又讓用戶感覺到一種歡愉，但同時，啪啪啪的打字聲卻會成為周圍人的噩夢，可以說，青軸是成於清脆，也敗於噪聲。
茶軸的操作壓力在44.1g±14.7g，是四大主要軸體中操作壓力最小的軸體（同紅軸），打字、按壓起來也和青軸一樣有一種獨特的“段落感”，但是手感和聲音相較於青軸而言偏“肉”，按壓力度沒有青軸那么大，產生的噪聲也適中，可以說非常合適一般和輸入量很大的用戶，特別是對於第一次接觸機械鍵盤，又想體驗機械鍵盤的獨特手感，又怕引起周圍人的憤怒的小白用戶，一把茶軸機械鍵盤是你很好的選擇。
薄膜式鍵盤之所以被稱為薄膜式鍵盤，機械式鍵盤之所以被稱為機械式鍵盤，所根據的來源，並不在於打字的感受，而是以鍵盤內部Switch原理來做分類。所謂的機械式鍵盤，在底部有PCB板，上面是由100多顆獨立的Switch來進行訊號觸發的動作。而所謂的薄膜式鍵盤，switch是由三層薄膜所組成，與機械式鍵盤架構是完全不同的。
特點
優點
1、機械鍵盤最重要是軸，機械鍵盤比普通薄膜鍵盤壽命長,好的機械鍵盤壽命10多年甚至20多年
2、機械鍵盤使用時間長久之後,按鍵手感變化很小,而薄膜則無法達到
3、機械鍵盤不同的軸的按鍵手感都不相同,薄膜則觸感單一
4、機械鍵盤可以做到6鍵以上無衝突,部分機械鍵盤可以全鍵無衝突,而6鍵以上無衝突的薄膜鍵盤較少
5、可以自己更換鍵帽,方便個性DIY
缺點
1、售價偏高，因為成本較高，市場上大部分都在100-1000元，更有兩千元以上的也不足為奇。
2、雖然鍵盤有很長壽命，但是防水防塵能力差，使用時需要多加小心。
歷史發展
在鍵盤出現的早期就已經出現了機械鍵盤，曾經經歷過一段繁榮時期，比如早期的伺服器上曾配備的就是機械鍵盤。隨後很快被物美價廉的薄膜鍵盤所替代，但是機械鍵盤並沒有消失，一直作為高端產品的代表發展到今天，機械鍵盤本身的特性是無法被淹沒的，所以當機械鍵盤經歷了繁榮、沒落之後，如今的現狀是，越來越多電腦的使用者和遊戲玩家，對使用電腦的舒適度、手感、品質提出了更高的要求，作為外設之一的鍵盤也出現了一些變化，機械鍵盤不再只是發燒友的最愛，而且開始被越來越多的追求品質和手感的朋友所認可。
近些年，機械鍵盤又一春到來，最具有代表性的如以品質優秀而著稱的Cherry原廠鍵盤，以時尚、精美、簡約外觀取勝但又保持較高製作工藝的Filco，和在遊戲玩家心目中有較高地位的SteelSeries等。
旭麗SILITEK、群光CHICONY、英群BTC、美蓓亞NMB，承接微軟、羅技、IBM、HP等世界知名品牌的鍵盤OEM製造。但是這四大代工廠生產的機械鍵盤非常罕見。那么眾多產自台灣的機械鍵盤是由哪家工廠生產呢？
那就是備受爭議的並且已經倒閉的笙春，從來自丹麥的Steel 6G、6G2、台灣jazzykit到日本filco的產品等，就是由笙春代工的，都曾經出現過一定的問題，所以這些產品曾經飽受玩家爭論。jAKi JD002就是jazzykit JD001的後續產品，雖然更換了代工廠，但仍然產自台灣。所以台灣是機械鍵盤的另一個盛產之地。此外現在流行的filco是由台灣立寶生產，SteelSeries的7G和6Gv2則是由台灣明哲生產。
德國
首先來看大家最熟悉的Cherry，一個1953年成立至今的德國品牌，在美國及世界各地建立了12個公司及工廠。Cherry在市場主流的機械鍵盤主要產自德國和捷克這兩個機械製造業非常發達的國家。
日本
提起日本，可能鍵盤發燒友最先想到的是Realforce101靜電容式鍵盤，它有著與機械鍵盤壽命高、手感好等共同特點，很容易混淆被認為是機械鍵盤，雖然其原理與機械鍵盤完全不同，但是作為高端鍵盤的一類，特意在此提及。
除此之外，也曾經很流行ALPS軸機械鍵盤最早也是來自日本，但早已停產，後來經過台灣廠商的改進形成ALPS軸和簡易ALPS軸，但其根源還是來自日本。
美國
代表就是IBM的曲蹲式彈簧的薄膜鍵盤，這種在286時代十分活躍的鍵盤全名是buckling spring 屈蹲彈簧軸薄膜式機械鍵盤，（buckling spring意思是會彎曲的彈簧）它和機械開關鍵盤是有很大的區別。 有人說用它打字就像在鋼琴前彈奏優美的樂曲感覺一樣，它的堅固耐用，不易損壞，讓它們即使正常年限已到，但依然能在市場上流通。
結構是雙層鍵帽每層鍵帽都有彈簧，5層薄膜薄片在金屬盤上組成一個開關電路，上層的黑片是橡膠做的用來保護薄膜片，在黑色橡膠片之下，是一層炭素膜，上面的觸點是印刷好。這還有另一層印刷電路和觸點,但是如果兩片直接放置,每個觸點都會處於長期連通狀態。
當你按下鍵帽將近3/4行程的時候，彈簧達到壓縮極限於是瞬間彎曲並撞擊內壁發出喀噠的聲音，同時由於角度的改變使下面的模組通過槓桿原理按下，接觸到下面的薄膜開啟開關電路。能夠使這個巧妙設計實現的關鍵就是鍵帽內部結構的角度。
這種鍵盤由於造價不菲，為了控制PC的整體成本，已停產，但是由於其無法代替的手感，和出色的質量，所以在市場仍然十分活躍。
