The creation of a plastic keyboard involves converging several parallel manufacturing streams into a single final assembly line. Processes such as housing injection molding, keycap fabrication, switch manufacturing, and PCBA (Printed Circuit Board Assembly) surface-mount soldering take place in specialized factories. The final assembly line then handles switch insertion, keycap installation, integration into the bottom housing, and the assembly of remaining components. Keycap legends are applied during the keycap fabrication stage using dye-sublimation or double-shot injection molding; the final assembly plant’s role is to „assemble these pre-made modules into a functional keyboard.“
I. Gehäusespritzguss
Das Gehäuse besteht aus einer oberen Abdeckung und einer unteren Abdeckung, die typischerweise aus ABS- oder PC-Kunststoff spritzgegossen wird. Geschmolzener Kunststoff wird in eine Form eingespritzt, nach dem Abkühlen wird das Teil ausgeworfen, um die Gehäusehülle zu bilden. Positionierungspfosten und Schraubnaben befinden sich an den Ecken der oberen und unteren Abdeckungen, um die Montage der Leiterplatte und das Verbinden der beiden Hälften zu erleichtern. Das Gehäuse wird vor dem Eintreten in die Endmontagelinie einer Oberflächenveredelung und einer Sichtprüfung unterzogen.
II. Keycap-Herstellung
Keycaps werden in einer spezialisierten Anlage unabhängig hergestellt und verwenden Verfahren wie Farbsublimation oder Double-Shot-Spritzguss.
III. Schalterfertigung
Schalter werden von spezialisierten Herstellern hergestellt. Zu den Kernprozessen für mechanische Schalter gehören das Stanzen von Metallblättern, das Nieten, die Federmontage, das Spritzgießen des Schaft- und Obergehäuses sowie die Verkapselung des unteren Gehäuses. Magnetschalter fügen diesem Prozess einen Magneteinführungsschritt hinzu und erfordern eine höhere Präzision in Bezug auf die Rundlaufgenauigkeit von Schaft und Magnet.
IV. PCBA SMT und Löten
Der Prozessablauf umfasst das Laden der blanken Leiterplatte, den Druck der Lötpasten, die Platzierung von Komponenten über SMT-Maschinen, das Reflow-Löten, AOI (Automated Optical Inspection), das Wellenlöten für Durchsteckkomponenten und elektrische Tests. Mechanische Tastatur-PCBAs erfordern das Löten von Schaltbuchsen oder die Vorbereitung von Lötpads, während magnetische Schalttastaturen die Montage von Hall-Effekt-Sensoren erfordern.
V. Endmontagelinie
Station 1: PCBA- und Positionierungsplattenbestückung. Die PCBA und die Positionierungsplatte sind ausgerichtet und befestigt, um die grundlegende Struktur der internen Baugruppe der Tastatur zu bilden.
Station 2: Schalter einsetzen. Setzen Sie die Schalter nacheinander in die Schaltbuchsen auf der Positionierplatte und der Leiterplatte ein. Bei Hot-Swap-fähigen Tastaturen werden Schalter direkt in die Buchsen eingesetzt, während bei lötbaren Tastaturen die Schalter bereits auf die Leiterplatte gelötet sind. Bei Magnetschaltertastaturen muss die Magnetposition mit dem Hall-Effekt-Sensor ausgerichtet sein.
Station 3: Tastendrücken. Ein Roboterarm nimmt den kompletten Satz der vorgedruckten Tastenkappen auf, richtet sie über eine Ausrichtstufe mit den Schalterschäften aus und treibt sie alle gleichzeitig ein, um eine gleichmäßige Einführtiefe zu gewährleisten.
Station 4: Interne Montage. Die montierte interne Einheit (mit installierten Schaltern und Tastenkappen) wird in der dafür vorgesehenen Aussparung des unteren Gehäuses platziert und richtet die vier Eckpositionierungspfosten aus. Das USB-Flachbandkabel wird durch die Öffnung auf der Rückseite des unteren Gehäuses geführt.
Station 5: Montage und Befestigung des oberen Gehäuses. Das obere und untere Gehäuse werden verbunden und die Schrauben diagonal angezogen. Einige Tastaturen verwenden Schnappstrukturen oder Ultraschallschweißen anstelle von Schrauben.
Station 6: Etikettierung und Zubehörverpackung. Produkttypenschilder, Antirutschpads und Seriennummernetiketten sind an der Unterseite der Tastatur angebracht. Zubehör wie Handballenauflagen, Tastenkappenzieher und Ersatzschalter sind in der Box dieser Station verpackt.
VI. Prüfung und Verpackung von Fertigprodukten
Die montierte Tastatur wird an einen Computer angeschlossen, um Testsoftware auszuführen. Jede Taste wird wiederholt betätigt, um Fehlerraten und Reaktionslatenz aufzuzeichnen. Magnetschaltertastaturen werden zusätzlichen Tests auf Rapid Trigger (RT)-Genauigkeit und Sensorkonsistenz unterzogen. Fertige Produkte, die die Inspektion bestehen, werden von Staub gereinigt und für die Lagerung verpackt.
