2024年1月13日发(作者：缪衍)

键盘结构分类及键帽印刷技术

键盘结构分类

键盘根据不同的工作原理可以分为机械式、电容式、塑料薄膜式以及导电橡胶式。

1．机械式按键结构

机械式键盘采用类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开从而获得通断控制信号。在实际应用中机械键盘的结构形式很多，最常用的是交叉接触式。它的优点是结实耐用，缺点是不防水、敲击比较费力、而且打字速度快时容易漏字，机械式的键盘目前已经并不多见。

采用机械式按键设计的键盘底部是一块平整的印刷电路板，在板子上固定的一个个小“丘包”就是机械式开关。这些开关每个都是独立的，当受到按压时其内部的两个金属簧片就会接触在一起从而产生接通信号(图7)。

图7 ALPS机械开关原理图 图9 Cherry MX Switch 开关的动作示意图

机械式键盘最大的优点是耐用，每个开关的按压寿命一般都在2000万次以上，部分产品甚至可以达到5000万次以上。如果按照普通用户10年间敲击次数大约60万次计算，理论上一块好的机械键盘就足够使用一辈子。

但机械式键盘也有自己的不足，那就是在原料成本和制造成本要比使用其它工艺制造的普通键盘高出许多；另外，要保证机械式开关的优越手感和长久寿命需要相当高的制造技术，因此生产机械式键盘的门槛相当高。正是因为上述原因，众多键盘制造商都转向生产更为廉价的薄膜键盘，民用键盘中机械式键盘所占的比例已经非常低了。但由于机械键盘的高可靠性以及超耐用性，在一些特殊行业，如军事、医疗、金融以及教育等诸多专业领域中，机械键盘依然拥有自己的市场。

目前, 生产机械式键盘的厂商主要有Cherry、ALPS等。

在数量众多的机械键盘中，Cherry的名气最大，尤其是使用了MX Switch开关的产品。这种机械开关手感好、寿命长。MX Switch开关就是键帽下面的按键触发器，它的外形就像一个小小的筛子上面插着一根短棒，因为大家喜欢把它叫做“轴”。

下面是 Cherry 及其产品的简介

Updated: 20080728 Page 1 of 12

Cherry 樱桃，全称Cherry GmbH， 成立于1965年，一家德国公司。在输入外设领域，它是全球数一数二的专业键盘制造厂商。主要从事生产电脑周边键盘以及Switch（轴），专业度极强。

Cherry是以机械键盘闻名天下。而机械轴分MX Switch和ML Switch(MY Switch为薄膜式).其中最着名的要属MX Switch，其中最被玩家推崇的键盘型号为G80-XXXXX 代表产品为 G80-3000，G80-1800等。机械式的优点是寿命长，长时间使用手感一致无变化，而且按键手感极好。

为了细分产品的档次和用户群，Cherry MX Switch根据轴颜色的不同又分为四种，分别是黑色的黑轴(linear)、白色的白轴(soft

tactile)、棕色的茶轴(tactile feel)以及蓝色的青轴(click tactile)。

Cherry的一年四季。

Keyclick（Cherry的春天___青轴）代号 S

——春天万物萌发,青青的小草。青青的枝芽。开始不知不觉的跨进了人间。青轴的段落感给人一种突破险阻的感觉,清脆的声音给人象春天温暖一样的爽快舒畅。

机械感最强的就属它了。犹如机械齿轮在转动，又如机械金属链在转动。一切春气盎然。压力克数较为适中。按键声音较大。单轴寿命是2000W次。

Linear Action（Cherry的夏天___黑轴）代号P

——夏天是激情的时候，黑轴的行云流水给人最急速的输入快感。在那片绿油油的田野上，开始我的旅程。敲击它时犹如重金属撞击的一刹那，急速，过瘾。又如蜻蜓点水,连绵不断。

黑轴是大众轴，适合打字，玩游戏，和日常操作。压力克数在四个轴中排老二。按键声音适中。单轴寿命是5000W次。

Alternate Action or Ergonamic（Cherry的秋天___茶轴）代号K

——秋天，一个生命没落的开始，一个看似时光短暂的时节 茶轴的稀有，那种似有若无的段落感。经过了春夏的风风雨雨。要开始结果实了。暗黄色是秋天的颜色，也正是茶的颜色。一个收获的季节。敲击它的感觉如同小范围内的急速轻金属碰撞，很神秘的那幺一下。

它结合了青轴和黑轴的特点，或者说优点，或者看成，它是最没有特点的一种特殊轴。很多人喜欢这样的感觉。压力克数和青轴相当。按键声音适中。单轴寿命是2000W次。

SoftContact（Cherry的冬天___白轴）代号Q

——冬天一到，瑞雪连天。雪。你踩在上面的感觉。那种陷入雪中的段落感。白轴可以告诉你。点击白轴的感觉很舒服。

白轴的游戏性很好，但不适合打字。打字的话，想快都快不了。白轴是压力克数最大的轴。按键声音适中。单轴寿命是2000W次。

键轴技术介绍（MX Switch ）

1、茶轴 = 压力克数最轻的一个，按键声音适中，轴寿命是2000W次。

2、青轴 = 机械感最强, 压力克数微比茶的大一点点，按键声音较大。轴寿命是2000W次。

3、黑轴 = 大众轴, 压力克数在白轴和青轴之间，按键声音适中。轴寿命是5000W次。

4、白轴 = 游戏性很好，压力克数最大的轴，按键声音适中。轴寿命是2000W次。

压力克数比较==白轴 > 黑轴 > 青轴 > 茶轴

2．薄膜式按键结构

如今市面上大家见到的民用级键盘多是薄膜键盘。顾名思义，它的开关由三层薄膜所组成，其中上、Updated: 20080728 Page 2 of 12

下两层用导电颜料印刷出电路，然后在按键位置处印有触点；中间一层为隔离层，防止上下两层直接接触而出现短路，在每个触点附近，隔离层都有一个直径5mm左右的小孔。当按下按键时，按键推动橡胶垫的凸起部分压迫第一层的触点向下变形，接触到下层(第三层)的触点，从而输出信号。

在薄膜的每个触点上方放置一颗橡胶圆帽，通过下压橡胶帽来完成触发(有些厂商甚至会把所有橡胶帽做成一体式的)。如果使用这种结构，键盘手感的好坏就完全取决于橡胶帽的弹性了。

图13 橡胶帽薄膜键盘的工作原理 图14 布满橡胶帽的薄膜键盘 (左) 和 采用一体式橡胶帽设计的薄膜键盘(右)

采用橡胶帽这种结构的薄膜键盘由于结构简单，制造成本低，所以大多数键盘厂商都使用的是这种方案。

不过这种结构也有自己的缺陷，随着时间的推移，橡胶帽会慢慢地失去弹性而变硬。最为严重的问题就是卡键，无论新旧键盘都有可能发生，这也是由于橡胶帽的弹性发生变化所引起的(具体表现为按键按不下去，或者需要很大的力气才能按下去)。

3. 导电橡胶式按键结构

导电橡胶式的按键结构很多人都见过，如日常使用的各种家电的遥控器，都是采用的这种开关结构。它的工作原理很简单，就是在印刷电路的每个按键位置印面积约4mm×4mm的正负极平行交叉但隔有一定距离的电路，同时每个按键都有一个橡胶帽，橡胶帽的底部是一小块含有石墨的黑色导电橡胶，当橡胶帽被压下时，电路就连通了。

导电橡胶式按键的印刷电路板部分制造成本较薄膜式要高出不少，所以目前仍然坚持使用这种结构的厂商已经很少了。生产导电橡胶式键盘的代表厂商有Silitek、BTC等。

图15 Silitek 底部有石墨的橡胶帽，下面就是印刷电路

4．电容式按键结构

电容式开关按键结构是现有键盘所采用的四种开关中技术含量和制造成本最高的一种，其原理也最复杂。我们知道当两Updated: 20080728 Page 3 of 12

个彼此绝缘的导体互相靠近时，如果在两个导体上存在电位差，那幺就组成了一个最简单的电容器，即两个导体上都储有一定的电量。

电容式开关是如何来工作的呢？首先要让两个彼此绝缘的金属导体分别作为两个电极，这样它们之间就形成了一个电容器，然后将两个电极接在一个高频振荡器的反馈回路中——在平衡状态下，两个电极之间是不会有振荡电流的；但是当有另外一个导体向电容器靠近时，原有的电容器结构就会发生改变，这时两个电极连接的高频振荡器就会有感应振荡电流出现，收集信号的大小就可以判断出按键是否被按下了。

图16 一种常见电容式传感电路图

说起来其实挺简单，那幺具体到键盘上，电容式按键又是如何实现的呢？如图17a所示，整块电路板上的那些“圆圈”就是电容式开关，每一个圆圈就对应一个按键位置。拉近一点看，我们会发现这些“圆圈”实际上都是由两个半圆所组成的，这里的两个半圆就是两个电极(图17b)。如何来触发它们呢？注意图17c里面的锥形金属弹簧，当弹簧被按下去时，原有的电容值就会发生变化，振荡电路就会发现哪个按键被按下去了。图17d表示的就是电容式按键结构的基本原理。

图17 电容式按键结构的工作原理

电容式键盘的优点：首先由于没有机械摩擦和损耗的影响，按键寿命都很长，至少可以达到3000万次以上；键盘的手感主要取决于弹簧，因此既可以生产阻尼很大的产品又或者很小的产品，手感普遍都很好。但受限于成本因素，仍然坚持销售民用级产品的厂商只剩下为数不多的几家，如Topre、PFU 等，而且每块键盘的售价都在千元之上。

至此，我们了解了现在键盘制造技术中最常用到的四种按键结构——机械式、薄膜式、导电橡胶式和电容式。在民用领域中，薄膜式键盘成本最低廉，发展到现在我们可以看到橡胶帽薄膜式的键盘几乎已经一统天下；而其它键盘要幺转入专业领域，要幺因为成本的问题少有人问津……

键帽架构的设计

与塑料薄膜式键盘密不可分的就是几种键帽架构的设计，可以大体的归纳为火山口架构、T架构以及剪刀式架构。

其中火山口架构是市场上键盘中最普遍所采用的设计，火山口架构的键帽插入火山口后直接由橡胶垫支撑，键程约为Updated: 20080728 Page 4 of 12

3.80mm～4.0mm左右。优点在于成本低、工艺简单，但由于键帽的支撑点仅为一个橡胶垫的缘故，因此键帽容易晃动，要求敲击手指刚好落在键帽中央才能获得最好的手感，而且时间一长手感会发生变化，噪音也因此而较为明显。

火山口架构 剪刀式架构

而T型架构的设计与火山口架构较为类似，只是键帽与橡胶垫之间加入了一个T型塑料垫（火山口架构键帽采用的为一体式设计），因此T型架构的设计方案可一定程度上防止因案件不到位而引起的相关问题。

剪刀式架构的设计多数用于笔记本以及超薄的电脑键盘上，剪刀式架构是键帽与橡胶垫之间采用了类似剪刀形状的两组连杆结构支撑架，键程约为2.50mm～3.0mm左右，这种设计则能让用户的手指均匀地受力在键帽上，每个按键均能获得同样的手感。谈到剪刀式架构我们不得不提及明基的X结构概念，明基的X架构键盘在剪刀式架构的基础上作出了进一步的改良，把键程调整至 3.50mm～3.80mm左右，使得键盘拥有更佳的手感。

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键帽印刷技术

下面对键盘的另一个关键部件-键帽做一个详细介绍。键帽的不同不仅可以影响到手感、视觉感受，还会影响到使用寿命。我们主要介绍两个方面，一是键帽字符的印刷技术，二是键帽的材质，两者虽然属于不同的方面，但是之间存在一定的关系。

相信现在很多用户也会发现，市场上黑色的键盘越来越多，但是白色键盘则越来越少，其实这种趋势除了消费者的本身观念外，键盘键帽印刷技术的发展也是很重要的原因。

目前市场上所能见到的键盘键帽印刷技术主要有七种，包括丝网印刷、UV 覆膜技术、激光填料法、含浸印刷（热升华）、镂空印字法、激光蚀刻（镭射）、二色成形法。各种键帽印刷技术都有各自的优点和缺点。

在数年前，白色键盘流行，当时在键帽印刷技术中应用最广的是激光蚀刻技术。但由于激光蚀刻成本相对较高，而且仅能印刷出黑色或者灰色之类颜色较深的字体，同时消费者的喜好也逐步向黑色键盘发展，因此厂商开始把目光转移至成本较低，同时在颜色色彩上更丰富的油墨印刷，也就是丝网印刷等。目前市面上应用最多的则是丝网印刷的键帽工艺。

A. 丝网印刷

丝网印刷，是最常见的一种键帽印刷技术，就是将一个特制的丝网覆盖在空白的键盘上，其中有字迹的地方被镂空，然后将油墨从上面刮过，镂空的部分就会印上字迹。丝网印刷是成本较低、速度较快的一种。

油墨印刷由于采用的是油墨染料，仅仅附在键盘的表面上，成本低廉，色彩丰富，对于复杂的人体工学设计键盘也能轻松应付。然而这种技术耐磨度较差，由于油墨只停留于键盘的表面，随着使用时间的增长，手指与油墨的摩擦增加，油墨染料会出现脱落，掉色等等的问题。

B. UV 覆膜

UV 覆膜是经丝网印刷改进而成，即先在键帽表面丝印，烘烤后再过一道UV油，看上去像覆膜的效果。过UV油其实同丝网印刷基本一样，只是过UV油所用网板上为较大号的文字轮廓，且使用的油为UV油。UV覆膜后耐磨度大大增加，且成本并不会增加太多。

UV覆膜工艺是最容易鉴别的键帽印刷技术之一。细心观察，用户会看到键帽上好像贴着一层薄膜，那就是UV覆膜工艺了。部分消费者可能会觉得UV覆膜技术比较难看，是低端的标志，其实这种想法是错误的。目前市面上有很多高端键盘正是采用了这种工艺，包括经典的Dell 81XX系列和Razer Tarantula等等。

左图为UV覆膜， 右图为未覆膜丝刷可能轻易被刮擦掉

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左图为UV网板， 右图为丝网印刷网板

C. 激光蚀刻，白色键盘的专利

采用激光将字体的边缘勾画在键面上 (常见的激光印刷键盘上的箭头等都是空心的)，仔细看印刷的笔画就会很容易发觉凹陷下去的并有烧焦痕迹。现在市面上众多的白色键盘基本都是使用的这一技术。耐用性方面表现相当好。

特点是字符清晰，线条较细。

缺陷：首先，由于没有使用油墨，只能印出单一的黑色或灰黑色的字体，注定了这个技术与喜欢色彩丰富的高端键盘无缘。还有，激光蚀刻的生产线价格相当高，而且蚀刻机器的特性使其较难适合结构比较复杂的键盘和字符复杂的键帽。

激光蚀刻多在白色键盘中应用。要鉴别它主要是靠触摸的手感。一般来说，采用激光蚀刻技术印刷的键帽会有明显的凹凸感。另外，使用激光蚀刻技术灼烧出来的字体在白色键帽上是灰黑色的，并不是纯黑，而在黑色键帽上的字有些偏黄。

长期以来，人们一直认为使用激光印刷的键盘是大厂和高档的标志。事实上，激光印刷是大厂的标志不假，因为激光印刷机价格不菲。但要说激光印刷是高档键盘的标志则是大错特错，恰恰相反，在大厂的生产线上，使用激光印刷的键盘乃是中低档的。所以选择激光印刷，主要是看中了它的成本低廉，尽管其生产线价格高昂，但其日产量是其它印刷方式的十倍以上。

D. 激光填料

先使用激光刻蚀技术在键帽表面烧刻出字符凹痕，然后将油墨填入字符凹槽中，油墨不再是停留在键帽表面，所以耐磨度大大增加，但是由于经过两次印刷工艺，所以成本也会相应增加。

二次印刷，究竟是使用丝网还是移印，并没有直规。但以激光填料法的特点来说，移印看起来更合乎其所需油墨的特点(虽然都是油墨印刷，但丝网和移印所用的油墨特性是不同的。丝网印刷使用的是带有紫外光速干涂料的高渗透性UV油墨，而移印使用的是带有硬化剂的移Updated: 20080728 Page 7 of 12

印专用油墨)。

它的原理有点像“纹身”。就是用针在皮肤上纹出细细的纹路，然后用颜料填涂，这样颜色就会渗入皮肤的纹路，以后就不会被水洗掉或磨掉。

要鉴别出丝网印刷和激光填料两种技术其实并不困难，目前市面上大部分的黑色键盘都是采用这两种技术，成本较低工艺比较简单的普通丝网印刷应用得相对较多。在鉴别上，只要摸一下键帽的字粒，如果有凸起来的感觉的则一般都是丝网印刷工艺，如果凸甘不明显，则有可能是采用了激光填料技术。

E. 含浸印刷 (热升华)

含浸印刷是一种和普通的油墨印刷截然不同的印刷方式，它使用的并非是常见的液体状颜料类油墨，而是固体树脂类油墨。含浸印刷最常见的就是陶瓷杯“烤印”照片。通过生热华方式将固态树脂类油墨融入键帽表面形成字符，光泽度较高，字符有立体感，牢固性极高，几乎不可能被磨掉，但由于成本极高，使用这类技术的键盘非常罕见。前面提到的日本的 Realforce 101 键盘就使用含浸印刷技术。

因为整个印刷过程是在高温下完成的，因此对于材质的要求相当严苛，像ABS这样的塑料在200℃以上环境中就开始融化了，所以热升华印刷必须使用 PBT 这样能耐高温的塑料。说到缺点，就一个字——贵！

含浸印刷键帽

F. 镂空印字

镂空印字的最大特点在于外观美观，能从键帽底部透光，字体几乎永不磨损。目前几乎所有的手机都是采用这种工艺。在键盘上，采用这种工艺的大多是高端的背光键盘和一部分Apple的特色键盘, 比如赛钛客日蚀系列、罗技 G15、微软毒蜘蛛，由于材质因素，所以这类键帽手感只能定位为一般。但是视觉效果的却是其它键帽技术所无法媲美的。

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由于采用了透明的材质，在材质上比不上普通键帽材料，这个比不上是多方面的，包括弹性、硬度、耐磨度等等。由于材质本身的问题，镂空印字技术极少在高端的游戏级键盘中出现，即使鼎鼎大名的日蚀II，在手感上仍然只能属于一般的水平。Razer Tarantula同样是仅仅在比较特殊的，应用相对较少的编程按键才会采用镂空印字的工艺。或许美貌与智慧是真的不能并重的，镂空印字技术更适合于关注外观的用户。

G. 二次成型

图21 黑底白字的二次成型键帽

严格来说，二次成型技术并不能算作是一种印刷术，它的原理很简单，就是用模具将两种不同颜色的塑料融合在一起形成字符，然后利用颜色上的差异来显示字体。

举个例子来讲，我们要在白色键帽上制作一个黑色的A字，首先要用模具制造出一个带有浮凸A字的黑色键帽，然后再把它放到模具中注入白色塑料把黑色包起来，这样我们就得到了一个白底黑字的A字键帽。

它的优点是字体色彩鲜艳 (色彩对比度较高)、牢固耐用(除非你把键帽磨穿 --- 即使将键帽垂直切开，也能看到内部字体)，此外，由于材质因素，在触感方面表现极佳。

缺点是模具的成本高，生产工艺复杂，导致制造成本非常昂贵。另外由于制造过程中不能使用太硬的塑料（如PBT），只能用ABS这样的较软材质，键帽用久了会被磨亮，白色键帽变黄的问题也随之而来了(具体还取决于厂商的配方)。同时难表现出较细的文字、颜色单调、笔画复杂度低，目前只有Cherry的一些键盘采用这种印刷方式。

二色成型键帽背部

除了以上 7 种键帽印刷技术之外，随着技术的革新，新型技术也被应用在键帽身上，比如 Optimus 键盘就Updated: 20080728 Page 9 of 12

采用液晶显示屏作为键帽。对于键帽，除了印刷技术之外，键帽材质也是影响键盘品质的一个重要因素。在后面经典键盘赏析中，大家还会看到一类特殊键帽的键盘，所有键帽上没有任何字符，被称为无刻印，同样比较罕见。

从左到右依次为普通印刷、黑二色成型、白二色成型、激光刻蚀键帽

从左到右依次为普通印刷、黑二色成型、白二色成型、激光刻蚀键帽

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键帽印刷技术的分辨

A.简单分法，以印刷面分辨！

平面 -> 二色成型 , 含浸印刷(色淡) , 丝网印刷

凸面 -> 丝网印刷

凹面 -> 激光蚀刻

B: 基本比较

a.耐用度： 二色成型 > 激光蚀刻 >= 含浸印刷 >> 丝网印刷

b.成本： 二色成型 > 含浸印刷 >> 激光印刷 >> 丝网印刷

c.能印出的笔划复杂度：丝网印刷~ 升华印刷 > 激光蚀刻 >二色成型

d.颜色 丝网印刷(色深) > 含浸印刷(色淡) > 二色成型(颜色单调) > 激光蚀刻(只能黑灰或是白)

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键帽材质

前面介绍了键盘键帽的7种印刷技术，而在市场上常见的键盘上，不同的印刷技术与键帽本身的材质也是有关系的，比如昂贵的二色成型印刷技术却必须使用成本低廉的 ABS 工程塑料。

单从键帽材质来看，在机械键盘中，大家最常见的键帽材质无非有 3 种，分别是 ABS 工程塑料、PBT 材质、POM 材质。

ABS 工程塑料：成本非常低廉，也是键盘中最常见的一种键帽材质，可塑性很强，由于 ABS 材质较软，所以手指触感独特，但是有耐磨度差，键帽很容易被磨光，俗称“打油”，所以采用非二色成型之外的印刷技术，都会出现不同程度的掉字现象。昂贵的二色成型技术加上低廉 ABS 材质可以组合出手感与视觉效果最佳的键帽。

PBT 材质：

(聚对苯二甲酸丁二醇酯 Polybutylece terephthalate, 具高耐热性、吸水率低，缺点是结晶收缩率大，尺寸稳定性差。经增强后可改善收缩率，但容易发生翘曲，对缺口敏感)

成本也比 ABS 材质高很多，硬度也要高很多，键帽耐磨度大大加强，很适合激光刻蚀技术，在白色激光刻蚀键帽的键盘中比较常见，比如白色 Cherry G80-3000 键盘的键帽就采用这种材质。

POM 材质：

(聚甲醛 Polyoxymethylene，金属塑料。具有较高的弹性，刚性和硬度， 缺点是阻燃性较差，230度会分解)

在市场上，大家对黑色键盘的需求远远高于白色键盘，而黑色 PBT 材质用激光刻蚀技术，视觉效果较差，如果要对键帽硬度、手感、视觉效果要求都要高，最好选择昂贵的 POM 材质作为键帽，但是 POM 材质成本比

PBT 还要高，这也是导致键盘成本上升的一个因素。

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2024年1月13日发(作者：缪衍)

键盘结构分类及键帽印刷技术

键盘结构分类

键盘根据不同的工作原理可以分为机械式、电容式、塑料薄膜式以及导电橡胶式。

1．机械式按键结构

机械式键盘采用类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开从而获得通断控制信号。在实际应用中机械键盘的结构形式很多，最常用的是交叉接触式。它的优点是结实耐用，缺点是不防水、敲击比较费力、而且打字速度快时容易漏字，机械式的键盘目前已经并不多见。

采用机械式按键设计的键盘底部是一块平整的印刷电路板，在板子上固定的一个个小“丘包”就是机械式开关。这些开关每个都是独立的，当受到按压时其内部的两个金属簧片就会接触在一起从而产生接通信号(图7)。

图7 ALPS机械开关原理图 图9 Cherry MX Switch 开关的动作示意图

机械式键盘最大的优点是耐用，每个开关的按压寿命一般都在2000万次以上，部分产品甚至可以达到5000万次以上。如果按照普通用户10年间敲击次数大约60万次计算，理论上一块好的机械键盘就足够使用一辈子。

但机械式键盘也有自己的不足，那就是在原料成本和制造成本要比使用其它工艺制造的普通键盘高出许多；另外，要保证机械式开关的优越手感和长久寿命需要相当高的制造技术，因此生产机械式键盘的门槛相当高。正是因为上述原因，众多键盘制造商都转向生产更为廉价的薄膜键盘，民用键盘中机械式键盘所占的比例已经非常低了。但由于机械键盘的高可靠性以及超耐用性，在一些特殊行业，如军事、医疗、金融以及教育等诸多专业领域中，机械键盘依然拥有自己的市场。

目前, 生产机械式键盘的厂商主要有Cherry、ALPS等。

在数量众多的机械键盘中，Cherry的名气最大，尤其是使用了MX Switch开关的产品。这种机械开关手感好、寿命长。MX Switch开关就是键帽下面的按键触发器，它的外形就像一个小小的筛子上面插着一根短棒，因为大家喜欢把它叫做“轴”。

下面是 Cherry 及其产品的简介

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Cherry 樱桃，全称Cherry GmbH， 成立于1965年，一家德国公司。在输入外设领域，它是全球数一数二的专业键盘制造厂商。主要从事生产电脑周边键盘以及Switch（轴），专业度极强。

Cherry是以机械键盘闻名天下。而机械轴分MX Switch和ML Switch(MY Switch为薄膜式).其中最着名的要属MX Switch，其中最被玩家推崇的键盘型号为G80-XXXXX 代表产品为 G80-3000，G80-1800等。机械式的优点是寿命长，长时间使用手感一致无变化，而且按键手感极好。

为了细分产品的档次和用户群，Cherry MX Switch根据轴颜色的不同又分为四种，分别是黑色的黑轴(linear)、白色的白轴(soft

tactile)、棕色的茶轴(tactile feel)以及蓝色的青轴(click tactile)。

Cherry的一年四季。

Keyclick（Cherry的春天___青轴）代号 S

——春天万物萌发,青青的小草。青青的枝芽。开始不知不觉的跨进了人间。青轴的段落感给人一种突破险阻的感觉,清脆的声音给人象春天温暖一样的爽快舒畅。

机械感最强的就属它了。犹如机械齿轮在转动，又如机械金属链在转动。一切春气盎然。压力克数较为适中。按键声音较大。单轴寿命是2000W次。

Linear Action（Cherry的夏天___黑轴）代号P

——夏天是激情的时候，黑轴的行云流水给人最急速的输入快感。在那片绿油油的田野上，开始我的旅程。敲击它时犹如重金属撞击的一刹那，急速，过瘾。又如蜻蜓点水,连绵不断。

黑轴是大众轴，适合打字，玩游戏，和日常操作。压力克数在四个轴中排老二。按键声音适中。单轴寿命是5000W次。

Alternate Action or Ergonamic（Cherry的秋天___茶轴）代号K

——秋天，一个生命没落的开始，一个看似时光短暂的时节 茶轴的稀有，那种似有若无的段落感。经过了春夏的风风雨雨。要开始结果实了。暗黄色是秋天的颜色，也正是茶的颜色。一个收获的季节。敲击它的感觉如同小范围内的急速轻金属碰撞，很神秘的那幺一下。

它结合了青轴和黑轴的特点，或者说优点，或者看成，它是最没有特点的一种特殊轴。很多人喜欢这样的感觉。压力克数和青轴相当。按键声音适中。单轴寿命是2000W次。

SoftContact（Cherry的冬天___白轴）代号Q

——冬天一到，瑞雪连天。雪。你踩在上面的感觉。那种陷入雪中的段落感。白轴可以告诉你。点击白轴的感觉很舒服。

白轴的游戏性很好，但不适合打字。打字的话，想快都快不了。白轴是压力克数最大的轴。按键声音适中。单轴寿命是2000W次。

键轴技术介绍（MX Switch ）

1、茶轴 = 压力克数最轻的一个，按键声音适中，轴寿命是2000W次。

2、青轴 = 机械感最强, 压力克数微比茶的大一点点，按键声音较大。轴寿命是2000W次。

3、黑轴 = 大众轴, 压力克数在白轴和青轴之间，按键声音适中。轴寿命是5000W次。

4、白轴 = 游戏性很好，压力克数最大的轴，按键声音适中。轴寿命是2000W次。

压力克数比较==白轴 > 黑轴 > 青轴 > 茶轴

2．薄膜式按键结构

如今市面上大家见到的民用级键盘多是薄膜键盘。顾名思义，它的开关由三层薄膜所组成，其中上、Updated: 20080728 Page 2 of 12

下两层用导电颜料印刷出电路，然后在按键位置处印有触点；中间一层为隔离层，防止上下两层直接接触而出现短路，在每个触点附近，隔离层都有一个直径5mm左右的小孔。当按下按键时，按键推动橡胶垫的凸起部分压迫第一层的触点向下变形，接触到下层(第三层)的触点，从而输出信号。

在薄膜的每个触点上方放置一颗橡胶圆帽，通过下压橡胶帽来完成触发(有些厂商甚至会把所有橡胶帽做成一体式的)。如果使用这种结构，键盘手感的好坏就完全取决于橡胶帽的弹性了。

图13 橡胶帽薄膜键盘的工作原理 图14 布满橡胶帽的薄膜键盘 (左) 和 采用一体式橡胶帽设计的薄膜键盘(右)

采用橡胶帽这种结构的薄膜键盘由于结构简单，制造成本低，所以大多数键盘厂商都使用的是这种方案。

不过这种结构也有自己的缺陷，随着时间的推移，橡胶帽会慢慢地失去弹性而变硬。最为严重的问题就是卡键，无论新旧键盘都有可能发生，这也是由于橡胶帽的弹性发生变化所引起的(具体表现为按键按不下去，或者需要很大的力气才能按下去)。

3. 导电橡胶式按键结构

导电橡胶式的按键结构很多人都见过，如日常使用的各种家电的遥控器，都是采用的这种开关结构。它的工作原理很简单，就是在印刷电路的每个按键位置印面积约4mm×4mm的正负极平行交叉但隔有一定距离的电路，同时每个按键都有一个橡胶帽，橡胶帽的底部是一小块含有石墨的黑色导电橡胶，当橡胶帽被压下时，电路就连通了。

导电橡胶式按键的印刷电路板部分制造成本较薄膜式要高出不少，所以目前仍然坚持使用这种结构的厂商已经很少了。生产导电橡胶式键盘的代表厂商有Silitek、BTC等。

图15 Silitek 底部有石墨的橡胶帽，下面就是印刷电路

4．电容式按键结构

电容式开关按键结构是现有键盘所采用的四种开关中技术含量和制造成本最高的一种，其原理也最复杂。我们知道当两Updated: 20080728 Page 3 of 12

个彼此绝缘的导体互相靠近时，如果在两个导体上存在电位差，那幺就组成了一个最简单的电容器，即两个导体上都储有一定的电量。

电容式开关是如何来工作的呢？首先要让两个彼此绝缘的金属导体分别作为两个电极，这样它们之间就形成了一个电容器，然后将两个电极接在一个高频振荡器的反馈回路中——在平衡状态下，两个电极之间是不会有振荡电流的；但是当有另外一个导体向电容器靠近时，原有的电容器结构就会发生改变，这时两个电极连接的高频振荡器就会有感应振荡电流出现，收集信号的大小就可以判断出按键是否被按下了。

图16 一种常见电容式传感电路图

说起来其实挺简单，那幺具体到键盘上，电容式按键又是如何实现的呢？如图17a所示，整块电路板上的那些“圆圈”就是电容式开关，每一个圆圈就对应一个按键位置。拉近一点看，我们会发现这些“圆圈”实际上都是由两个半圆所组成的，这里的两个半圆就是两个电极(图17b)。如何来触发它们呢？注意图17c里面的锥形金属弹簧，当弹簧被按下去时，原有的电容值就会发生变化，振荡电路就会发现哪个按键被按下去了。图17d表示的就是电容式按键结构的基本原理。

图17 电容式按键结构的工作原理

电容式键盘的优点：首先由于没有机械摩擦和损耗的影响，按键寿命都很长，至少可以达到3000万次以上；键盘的手感主要取决于弹簧，因此既可以生产阻尼很大的产品又或者很小的产品，手感普遍都很好。但受限于成本因素，仍然坚持销售民用级产品的厂商只剩下为数不多的几家，如Topre、PFU 等，而且每块键盘的售价都在千元之上。

至此，我们了解了现在键盘制造技术中最常用到的四种按键结构——机械式、薄膜式、导电橡胶式和电容式。在民用领域中，薄膜式键盘成本最低廉，发展到现在我们可以看到橡胶帽薄膜式的键盘几乎已经一统天下；而其它键盘要幺转入专业领域，要幺因为成本的问题少有人问津……

键帽架构的设计

与塑料薄膜式键盘密不可分的就是几种键帽架构的设计，可以大体的归纳为火山口架构、T架构以及剪刀式架构。

其中火山口架构是市场上键盘中最普遍所采用的设计，火山口架构的键帽插入火山口后直接由橡胶垫支撑，键程约为Updated: 20080728 Page 4 of 12

3.80mm～4.0mm左右。优点在于成本低、工艺简单，但由于键帽的支撑点仅为一个橡胶垫的缘故，因此键帽容易晃动，要求敲击手指刚好落在键帽中央才能获得最好的手感，而且时间一长手感会发生变化，噪音也因此而较为明显。

火山口架构 剪刀式架构

而T型架构的设计与火山口架构较为类似，只是键帽与橡胶垫之间加入了一个T型塑料垫（火山口架构键帽采用的为一体式设计），因此T型架构的设计方案可一定程度上防止因案件不到位而引起的相关问题。

剪刀式架构的设计多数用于笔记本以及超薄的电脑键盘上，剪刀式架构是键帽与橡胶垫之间采用了类似剪刀形状的两组连杆结构支撑架，键程约为2.50mm～3.0mm左右，这种设计则能让用户的手指均匀地受力在键帽上，每个按键均能获得同样的手感。谈到剪刀式架构我们不得不提及明基的X结构概念，明基的X架构键盘在剪刀式架构的基础上作出了进一步的改良，把键程调整至 3.50mm～3.80mm左右，使得键盘拥有更佳的手感。

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键帽印刷技术

下面对键盘的另一个关键部件-键帽做一个详细介绍。键帽的不同不仅可以影响到手感、视觉感受，还会影响到使用寿命。我们主要介绍两个方面，一是键帽字符的印刷技术，二是键帽的材质，两者虽然属于不同的方面，但是之间存在一定的关系。

相信现在很多用户也会发现，市场上黑色的键盘越来越多，但是白色键盘则越来越少，其实这种趋势除了消费者的本身观念外，键盘键帽印刷技术的发展也是很重要的原因。

目前市场上所能见到的键盘键帽印刷技术主要有七种，包括丝网印刷、UV 覆膜技术、激光填料法、含浸印刷（热升华）、镂空印字法、激光蚀刻（镭射）、二色成形法。各种键帽印刷技术都有各自的优点和缺点。

在数年前，白色键盘流行，当时在键帽印刷技术中应用最广的是激光蚀刻技术。但由于激光蚀刻成本相对较高，而且仅能印刷出黑色或者灰色之类颜色较深的字体，同时消费者的喜好也逐步向黑色键盘发展，因此厂商开始把目光转移至成本较低，同时在颜色色彩上更丰富的油墨印刷，也就是丝网印刷等。目前市面上应用最多的则是丝网印刷的键帽工艺。

A. 丝网印刷

丝网印刷，是最常见的一种键帽印刷技术，就是将一个特制的丝网覆盖在空白的键盘上，其中有字迹的地方被镂空，然后将油墨从上面刮过，镂空的部分就会印上字迹。丝网印刷是成本较低、速度较快的一种。

油墨印刷由于采用的是油墨染料，仅仅附在键盘的表面上，成本低廉，色彩丰富，对于复杂的人体工学设计键盘也能轻松应付。然而这种技术耐磨度较差，由于油墨只停留于键盘的表面，随着使用时间的增长，手指与油墨的摩擦增加，油墨染料会出现脱落，掉色等等的问题。

B. UV 覆膜

UV 覆膜是经丝网印刷改进而成，即先在键帽表面丝印，烘烤后再过一道UV油，看上去像覆膜的效果。过UV油其实同丝网印刷基本一样，只是过UV油所用网板上为较大号的文字轮廓，且使用的油为UV油。UV覆膜后耐磨度大大增加，且成本并不会增加太多。

UV覆膜工艺是最容易鉴别的键帽印刷技术之一。细心观察，用户会看到键帽上好像贴着一层薄膜，那就是UV覆膜工艺了。部分消费者可能会觉得UV覆膜技术比较难看，是低端的标志，其实这种想法是错误的。目前市面上有很多高端键盘正是采用了这种工艺，包括经典的Dell 81XX系列和Razer Tarantula等等。

左图为UV覆膜， 右图为未覆膜丝刷可能轻易被刮擦掉

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左图为UV网板， 右图为丝网印刷网板

C. 激光蚀刻，白色键盘的专利

采用激光将字体的边缘勾画在键面上 (常见的激光印刷键盘上的箭头等都是空心的)，仔细看印刷的笔画就会很容易发觉凹陷下去的并有烧焦痕迹。现在市面上众多的白色键盘基本都是使用的这一技术。耐用性方面表现相当好。

特点是字符清晰，线条较细。

缺陷：首先，由于没有使用油墨，只能印出单一的黑色或灰黑色的字体，注定了这个技术与喜欢色彩丰富的高端键盘无缘。还有，激光蚀刻的生产线价格相当高，而且蚀刻机器的特性使其较难适合结构比较复杂的键盘和字符复杂的键帽。

激光蚀刻多在白色键盘中应用。要鉴别它主要是靠触摸的手感。一般来说，采用激光蚀刻技术印刷的键帽会有明显的凹凸感。另外，使用激光蚀刻技术灼烧出来的字体在白色键帽上是灰黑色的，并不是纯黑，而在黑色键帽上的字有些偏黄。

长期以来，人们一直认为使用激光印刷的键盘是大厂和高档的标志。事实上，激光印刷是大厂的标志不假，因为激光印刷机价格不菲。但要说激光印刷是高档键盘的标志则是大错特错，恰恰相反，在大厂的生产线上，使用激光印刷的键盘乃是中低档的。所以选择激光印刷，主要是看中了它的成本低廉，尽管其生产线价格高昂，但其日产量是其它印刷方式的十倍以上。

D. 激光填料

先使用激光刻蚀技术在键帽表面烧刻出字符凹痕，然后将油墨填入字符凹槽中，油墨不再是停留在键帽表面，所以耐磨度大大增加，但是由于经过两次印刷工艺，所以成本也会相应增加。

二次印刷，究竟是使用丝网还是移印，并没有直规。但以激光填料法的特点来说，移印看起来更合乎其所需油墨的特点(虽然都是油墨印刷，但丝网和移印所用的油墨特性是不同的。丝网印刷使用的是带有紫外光速干涂料的高渗透性UV油墨，而移印使用的是带有硬化剂的移Updated: 20080728 Page 7 of 12

印专用油墨)。

它的原理有点像“纹身”。就是用针在皮肤上纹出细细的纹路，然后用颜料填涂，这样颜色就会渗入皮肤的纹路，以后就不会被水洗掉或磨掉。

要鉴别出丝网印刷和激光填料两种技术其实并不困难，目前市面上大部分的黑色键盘都是采用这两种技术，成本较低工艺比较简单的普通丝网印刷应用得相对较多。在鉴别上，只要摸一下键帽的字粒，如果有凸起来的感觉的则一般都是丝网印刷工艺，如果凸甘不明显，则有可能是采用了激光填料技术。

E. 含浸印刷 (热升华)

含浸印刷是一种和普通的油墨印刷截然不同的印刷方式，它使用的并非是常见的液体状颜料类油墨，而是固体树脂类油墨。含浸印刷最常见的就是陶瓷杯“烤印”照片。通过生热华方式将固态树脂类油墨融入键帽表面形成字符，光泽度较高，字符有立体感，牢固性极高，几乎不可能被磨掉，但由于成本极高，使用这类技术的键盘非常罕见。前面提到的日本的 Realforce 101 键盘就使用含浸印刷技术。

因为整个印刷过程是在高温下完成的，因此对于材质的要求相当严苛，像ABS这样的塑料在200℃以上环境中就开始融化了，所以热升华印刷必须使用 PBT 这样能耐高温的塑料。说到缺点，就一个字——贵！

含浸印刷键帽

F. 镂空印字

镂空印字的最大特点在于外观美观，能从键帽底部透光，字体几乎永不磨损。目前几乎所有的手机都是采用这种工艺。在键盘上，采用这种工艺的大多是高端的背光键盘和一部分Apple的特色键盘, 比如赛钛客日蚀系列、罗技 G15、微软毒蜘蛛，由于材质因素，所以这类键帽手感只能定位为一般。但是视觉效果的却是其它键帽技术所无法媲美的。

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由于采用了透明的材质，在材质上比不上普通键帽材料，这个比不上是多方面的，包括弹性、硬度、耐磨度等等。由于材质本身的问题，镂空印字技术极少在高端的游戏级键盘中出现，即使鼎鼎大名的日蚀II，在手感上仍然只能属于一般的水平。Razer Tarantula同样是仅仅在比较特殊的，应用相对较少的编程按键才会采用镂空印字的工艺。或许美貌与智慧是真的不能并重的，镂空印字技术更适合于关注外观的用户。

G. 二次成型

图21 黑底白字的二次成型键帽

严格来说，二次成型技术并不能算作是一种印刷术，它的原理很简单，就是用模具将两种不同颜色的塑料融合在一起形成字符，然后利用颜色上的差异来显示字体。

举个例子来讲，我们要在白色键帽上制作一个黑色的A字，首先要用模具制造出一个带有浮凸A字的黑色键帽，然后再把它放到模具中注入白色塑料把黑色包起来，这样我们就得到了一个白底黑字的A字键帽。

它的优点是字体色彩鲜艳 (色彩对比度较高)、牢固耐用(除非你把键帽磨穿 --- 即使将键帽垂直切开，也能看到内部字体)，此外，由于材质因素，在触感方面表现极佳。

缺点是模具的成本高，生产工艺复杂，导致制造成本非常昂贵。另外由于制造过程中不能使用太硬的塑料（如PBT），只能用ABS这样的较软材质，键帽用久了会被磨亮，白色键帽变黄的问题也随之而来了(具体还取决于厂商的配方)。同时难表现出较细的文字、颜色单调、笔画复杂度低，目前只有Cherry的一些键盘采用这种印刷方式。

二色成型键帽背部

除了以上 7 种键帽印刷技术之外，随着技术的革新，新型技术也被应用在键帽身上，比如 Optimus 键盘就Updated: 20080728 Page 9 of 12

采用液晶显示屏作为键帽。对于键帽，除了印刷技术之外，键帽材质也是影响键盘品质的一个重要因素。在后面经典键盘赏析中，大家还会看到一类特殊键帽的键盘，所有键帽上没有任何字符，被称为无刻印，同样比较罕见。

从左到右依次为普通印刷、黑二色成型、白二色成型、激光刻蚀键帽

从左到右依次为普通印刷、黑二色成型、白二色成型、激光刻蚀键帽

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键帽印刷技术的分辨

A.简单分法，以印刷面分辨！

平面 -> 二色成型 , 含浸印刷(色淡) , 丝网印刷

凸面 -> 丝网印刷

凹面 -> 激光蚀刻

B: 基本比较

a.耐用度： 二色成型 > 激光蚀刻 >= 含浸印刷 >> 丝网印刷

b.成本： 二色成型 > 含浸印刷 >> 激光印刷 >> 丝网印刷

c.能印出的笔划复杂度：丝网印刷~ 升华印刷 > 激光蚀刻 >二色成型

d.颜色 丝网印刷(色深) > 含浸印刷(色淡) > 二色成型(颜色单调) > 激光蚀刻(只能黑灰或是白)

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键帽材质

前面介绍了键盘键帽的7种印刷技术，而在市场上常见的键盘上，不同的印刷技术与键帽本身的材质也是有关系的，比如昂贵的二色成型印刷技术却必须使用成本低廉的 ABS 工程塑料。

单从键帽材质来看，在机械键盘中，大家最常见的键帽材质无非有 3 种，分别是 ABS 工程塑料、PBT 材质、POM 材质。

ABS 工程塑料：成本非常低廉，也是键盘中最常见的一种键帽材质，可塑性很强，由于 ABS 材质较软，所以手指触感独特，但是有耐磨度差，键帽很容易被磨光，俗称“打油”，所以采用非二色成型之外的印刷技术，都会出现不同程度的掉字现象。昂贵的二色成型技术加上低廉 ABS 材质可以组合出手感与视觉效果最佳的键帽。

PBT 材质：

(聚对苯二甲酸丁二醇酯 Polybutylece terephthalate, 具高耐热性、吸水率低，缺点是结晶收缩率大，尺寸稳定性差。经增强后可改善收缩率，但容易发生翘曲，对缺口敏感)

成本也比 ABS 材质高很多，硬度也要高很多，键帽耐磨度大大加强，很适合激光刻蚀技术，在白色激光刻蚀键帽的键盘中比较常见，比如白色 Cherry G80-3000 键盘的键帽就采用这种材质。

POM 材质：

(聚甲醛 Polyoxymethylene，金属塑料。具有较高的弹性，刚性和硬度， 缺点是阻燃性较差，230度会分解)

在市场上，大家对黑色键盘的需求远远高于白色键盘，而黑色 PBT 材质用激光刻蚀技术，视觉效果较差，如果要对键帽硬度、手感、视觉效果要求都要高，最好选择昂贵的 POM 材质作为键帽，但是 POM 材质成本比

PBT 还要高，这也是导致键盘成本上升的一个因素。

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