De creatie van een plastic toetsenbord omvat het convergeren van verschillende parallelle productiestromen in één eindassemblagelijn. Processen zoals het spuitgieten van behuizingen, de fabricage van keycaps, de productie van schakelaars en het solderen van PCBA (Printed Circuit Board Assembly) voor oppervlaktemontage vinden plaats in gespecialiseerde fabrieken. De eindassemblagelijn zorgt vervolgens voor het inbrengen van de schakelaar, de installatie van de keycap, de integratie in de onderste behuizing en de montage van de resterende componenten. Keycap-legendes worden toegepast tijdens de fabricagefase van de keycap met behulp van dye-sublimatie of double-shot spuitgieten; de rol van de eindassemblagefabriek is om deze vooraf gemaakte modules te assembleren tot een functioneel toetsenbord.”
I. Spuitgieten van behuizingen
De behuizing bestaat uit een bovenklep en een onderklep, meestal spuitgegoten van ABS- of pc-kunststof. Gesmolten kunststof wordt in een mal geïnjecteerd; eenmaal afgekoeld, wordt het onderdeel uitgeworpen om de behuizingsschaal te vormen. Positioneringspalen en schroefnokken bevinden zich op de hoeken van zowel de bovenste als de onderste deksels om de montage van de printplaat en het samenvoegen van de twee helften te vergemakkelijken. De behuizing ondergaat oppervlakteafwerking en visuele inspectie voordat de eindassemblagelijn wordt binnengegaan.
II. Fabricage van keycap
Keycaps worden onafhankelijk vervaardigd in een gespecialiseerde faciliteit, met behulp van processen zoals dye-sublimatie of double-shot spuitgieten.
III. Productie van schakelaars
Schakelaars worden geproduceerd door gespecialiseerde fabrikanten. Kernprocessen voor mechanische schakelaars zijn onder meer het stempelen van metalen bladen, contactklinken, veermontage, spuitgieten van de steel en bovenbehuizing en inkapseling van de bodembehuizing. Magnetische schakelaars voegen een magneetinbrengingsstap toe aan dit proces en vereisen een hogere precisie met betrekking tot de concentriciteit van de steel en magneet. Voordat ze de fabriek verlaten, ondergaan schakelaars elektrische continuïteitstests en willekeurige bemonstering voor tactiel gevoel.
IV. PCBA SMT en solderen
De processtroom omvat het laden van de kale printplaat, het afdrukken van soldeerpasta, het plaatsen van componenten via SMT-machines, reflow-solderen, AOI (Automated Optical Inspection), golfsolderen voor doorlopende componenten en elektrisch testen. Mechanische toetsenbord-PCBA's vereisen soldeerschakelaaraansluitingen of het voorbereiden van soldeerpads, terwijl magnetische schakelaartoetsenborden de montage van Hall-effectsensoren vereisen. Zodra de PCBA is voltooid, ondergaat deze functionele tests om te controleren of signalen van elke sleutelpositie correct werken.
V. Eindmontagelijn
Station 1: PCBA- en positioneringsplaatmontage. De PCBA en positioneringsplaat zijn uitgelijnd en aan elkaar bevestigd om de basisstructuur van de interne montage van het toetsenbord te vormen.
Station 2: Schakelaar plaatsen. Steek de schakelaars één voor één in de schakelaansluitingen op de positioneringsplaat en PCBA. Voor hot-swappable toetsenborden worden schakelaars rechtstreeks in de stopcontacten gestoken, terwijl voor soldeerbare toetsenborden de schakelaars al op de printplaat zijn gesoldeerd. Voor magnetische toetsenborden moet de magneetpositie worden uitgelijnd met de Hall-effectsensor.
Station 3: Toetsen indrukken. Een robotarm pakt de volledige set voorbedrukte keycaps op, lijnt ze uit met de schakelstelen met behulp van een uitlijntrap, en een pneumatische pers drijft ze allemaal tegelijk naar binnen, waardoor een uniforme insteekdiepte wordt gegarandeerd.
Station 4: Interne montage inbrengen. De gemonteerde interne eenheid (met geïnstalleerde schakelaars en keycaps) wordt in de daarvoor bestemde uitsparing van de onderste behuizing geplaatst, waarbij de vier hoekpositioneringspalen worden uitgelijnd. De USB-lintkabel wordt door de opening aan de achterkant van de onderkant geleid.
Station 5: Montage en bevestiging van de bovenste behuizing. De bovenste en onderste behuizing zijn met elkaar verbonden en de schroeven worden in een diagonaal patroon vastgedraaid. Sommige toetsenborden gebruiken snap-fit structuren of ultrasoon lassen in plaats van schroeven.
Station 6: Etikettering en verpakking van accessoires. Productnaamplaatjes, antislipkussens en serienummerlabels zijn aan de onderkant van het toetsenbord aangebracht. Accessoires zoals polssteunen, keycap-trekkers en reserveschakelaars zijn op dit station in de doos verpakt.
VI. Testen en verpakken van eindproducten
Het geassembleerde toetsenbord wordt aangesloten op een computer om testsoftware uit te voeren; elke toets wordt herhaaldelijk bediend om foutpercentages en responslatentie te registreren. Toetsenborden met magnetische schakelaars ondergaan aanvullende tests op Rapid Trigger (RT) nauwkeurigheid en sensorconsistentie. Eindproducten die de inspectie doorstaan, worden ontdaan van stof en verpakt voor opslag.
