自作キーボード温泉街の歩き方

自作キーボードの世界は温泉に例えられます。自作キーボードの温泉街の楽しい歩き方を紹介します。

自作キーボードキット『Naked48LED』ビルドガイド

こんにちは。自キ温泉ガイドのサリチル酸です。

 f:id:Salicylic_acid3:20181119233252p:plain

前回発表した私の設計した自作キーボードキット『Naked48LED』の組み立て手順書、ビルドガイドを書きたいと思います。

 

 

 

はじめに

キットをお買い上げ頂いた方、お買い上げありがとうございます。

初のキット頒布なので拙い部分もあると思いますが一所懸命にガイドしますのでよろしくお願いします。

 

前置き

本キットはコンセプト段階から初心者向けにと考えたキットですが、ガイドをちゃんと読んで取り組まないと大抵失敗します。

私も丁寧な説明を心掛けますが、皆様も分からないところがあったら「やってから考える」のではなく、「先に」私まで問い合わせて、疑問を解消させてから取り組んでください。

問い合わせはTwitterのDMか、本ブログのコメント欄にメールアドレスを記載していただければ回答します。

※コメント欄に書きこんだメールアドレスは公表されません。

Twitterの方が反応は早いです。

また、自作キーボードの組み立ては初めてで不安という方は、同じパーツを採用し、同じハンダ付けの技術で組み立てられるテンキーパッド『Setta21』か、マクロパッド『Nafuda』から取り組んでください。

『Setta21』と『Nafuda』は『Naked48LED』と比べてかなりお安くしますし、後で『Nakedシリーズ』と3.5mmステレオミニケーブルで接続できるので無駄になりません。

同じ部品、同じ工具、同じ手順で組み立てられるので『Setta21』『Nafuda』を組み立てられるなら『Naked48LED』は技術的には問題なく組み立てられるはずです。

f:id:Salicylic_acid3:20190312011316j:plain

こんな感じでUSBポート一つでテンキーまで使えちゃいます。

 

注意事項

ハンダこてを持ちながら♨マークを見ることは有りません。

f:id:Salicylic_acid3:20190308235438j:plain

手にハンダこてを持ってるときに♨マークが見えたら、手を止めてビルドガイドを見直してください。

温泉は、すべてが終わった後に満足感とともに入るものです。(偏見)

また本キットは自分でハンダ付けをして、自分で組み立てるキットです。

私が組み立ての代行を引き受けることはありませんのでご了承ください。

 

キットの中身を確認する

写真は試作品のものですので、後日正式版のものに差し替えます。

内容物一覧

品目 数量
実装プレート 1
トッププレート 1
バックプレート 1
ミッドプレート 1
ダイオード 48+
LED 48+
スイッチソケット 48
TRRSコネクタ 1
タクトスイッチ 1
スペーサー(3.5mm) 10
スペーサー(10mm) 4
ネジ 28+
ゴム足 4

 

実装プレート

f:id:Salicylic_acid3:20190324231921j:plain
本ガイド内では『実装プレート』と呼びます。

組み立ての大部分は実装プレートへの部品のハンダ付けです。

実装プレート以外にハンダ付けする事はありません。

トッププレート

f:id:Salicylic_acid3:20190324231951j:plain

本ガイド内では『トッププレート』と呼びます。

トッププレートの穴にスイッチをはめ込んで実装プレートに合わせます。

トッププレートは銀色のラインが入った面と、シンプルな無地の面がありますが、どちらを表に使っても構いません。

バックプレート

f:id:Salicylic_acid3:20190324232012j:plain

 

本ガイド内では『バックプレート』と呼びます。

このプレートがキーボードの底面になります。

バックプレートもリバーシブルで、気に入ったデザインの面をお使いください。

ミッドプレート

f:id:Salicylic_acid3:20190324232038j:plain

本ガイド内では『ミッドプレート』と呼びます。

このプレートがキーボードのキー側の真ん中部分になります。

ミッドプレートもリバーシブルなので、気に入ったデザインの面をお使いください。

ダイオード

f:id:Salicylic_acid3:20190310003953j:plain

本ガイド内では『ダイオード』と呼びます。

キーの同時押しをサポートするために必要なパーツです。

48個+α個入っていますので確認してください。

LED

 

本ガイド内では『LED』と呼びます。

半田付け難易度は高いですが、キットの名前にも入っているくらいなので是非チャレンジして輝かせてください。

スイッチソケット

f:id:Salicylic_acid3:20190701021027p:plain

本ガイド内では『スイッチソケット』と呼びます。

kailhのChocロープロファイル用のスイッチソケットのみに対応しています。

CherryMX用のソケットは似たような見た目ですが装着できません。

TRRSコネクタ(オプション)

f:id:Salicylic_acid3:20190310004057j:plain

本ガイド内では『TRRSコネクタ』と呼びます。

Naked48LEDとSetta21、Nafudaと3.5mmステレオミニケーブルで接続するために必要ですが、接続しないなら不要です

1個入っていますので確認してください。

タクトスイッチ

f:id:Salicylic_acid3:20190310004110j:plain

本ガイド内では『タクトスイッチ』と呼びます。

Naked48LEDの頭脳部分、ProMicroのファームウェアを書き込む際に必要です。

1個入っていますので確認してください。

スペーサー

f:id:Salicylic_acid3:20190310010118j:plain

本ガイド内では『スペーサー』と呼びます。

プレート各種をネジ止めするのに必要です。

スペーサーは3.5mmが10個以上、10mmが4個入っていますので確認してください。

ネジ

f:id:Salicylic_acid3:20190310010102j:plain

スペーサーとともにプレート各種をネジ止めするのに必要です。

30個以上入っていますので確認してください。

ゴム足

シートについたゴム足が4個入っています。

 

キット外で必要なもの

一覧

品目 数量
キースイッチ 48
キーキャップ 48
Pro Micro 1
MicroUSBケーブル 1
3.5mmステレオミニケーブル(オプション) 1


キースイッチ 

本ガイド内では『キースイッチ』と呼びます。キースイッチ

Naked48LEDはkailhロープロファイルスイッチのみに対応しています。

普通のCherryMXスイッチには対応しておりませんのでご注意ください。

48個必要です。

yushakobo.jp

キーキャップ

本ガイド内では『キーキャップ』と呼びます。

これもkailhのロープロファイルの物のみ対応しています。

対応しているのは以下の物のみで、DMMなどで販売しているキーキャップは使用できません。

※私は刻印ありのキーキャップを2色買って混ぜて使っています。

yushakobo.jp

yushakobo.jp

Pro Micro

本ガイド内では『Pro Micro』と呼びます。

キーボードの頭脳となるマイコンです。

色々種類は有りますが、遊舎工房実店舗か遊舎工房通販サイトの物を使用してくだされば確実です。

※通販サイトの場合ファーム書き込みなしを選択してください。

yushakobo.jp

Micro USBケーブル

本ガイド内では『USBケーブル』と呼びます。

Setta21とPCとをつなぐために必要です。

Tomoshare L字型90°マグネット式2.1A急速充電データ転送ケーブル 断線防止 磁石 防塵ナイロンメッシュ編 高耐久ケーブル100cm ブラック 20170117W1 (Mirco Type-c Lighting 3in1set)

Tomoshare L字型90°マグネット式2.1A急速充電データ転送ケーブル 断線防止 磁石 防塵ナイロンメッシュ編 高耐久ケーブル100cm ブラック 20170117W1 (Mirco Type-c Lighting 3in1set)

3.5mmステレオミニケーブル(オプション)

本ガイド内では『ステレオミニケーブル』と呼びます。

Nakedシリーズと接続する場合、3.5mmステレオミニケーブルのオス⇔オスを用意してください。

ステレオミニプラグ オーディオケーブル、RAYWILL 高音質再生 オス/オス無指向性 標準3.5mm AUX接続 (0.5m)

ステレオミニプラグ オーディオケーブル、RAYWILL 高音質再生 オス/オス無指向性 標準3.5mm AUX接続 (0.5m)

 

必要工具

工具それぞれの説明はこちらの記事に書かれていますので、併せて参照してください。

salicylic-acid3.hatenablog.com

不安な人、LEDを実装する人は以下の物を全て揃えてくださると安い物を使うより各段に実装が楽になります。

※このページで得られたアフィリエイト収益は、全て私の自作キーボードキットの価格維持に使います。

ハンダこて

白光 ダイヤル式温度制御はんだこて FX600

白光 ダイヤル式温度制御はんだこて FX600

 

ハンダこて台

白光(HAKKO) こて台 633-01

白光(HAKKO) こて台 633-01

こて先

白光 こて先 2C型 T18-C2

白光 こて先 2C型 T18-C2

ハンダ

goot 精密プリント基板用はんだ SD-62

goot 精密プリント基板用はんだ SD-62

ハンダ吸い取り線

 goot はんだ吸取り線 CP-3015

goot はんだ吸取り線 CP-3015

ドライバー(m2ネジ対応のもの)

 TREKOO 110in1精密ドライバーセット 98種ビット 多機能ツール スクリュードライバーセット U型 Y型 分解ヘラ プラス マイナス 修理工具 DIY パソコン iPhone 時計

TREKOO 110in1精密ドライバーセット 98種ビット 多機能ツール スクリュードライバーセット U型 Y型 分解ヘラ プラス マイナス 修理工具 DIY パソコン iPhone 時計

ニッパー

エンジニア マイクロニッパー NS-04

エンジニア マイクロニッパー NS-04

作業マット

プラス カッターマット 両面 A4 230×320mm グリーン 48-573

プラス カッターマット 両面 A4 230×320mm グリーン 48-573

フラックス(あったほうがいい)

ホーザン(HOZAN) フラックス  鉛フリーハンダ対応 便利なハケ付きキャップ付  容量30mL H-722

ホーザン(HOZAN) フラックス 鉛フリーハンダ対応 便利なハケ付きキャップ付 容量30mL H-722

マスキングテープ(テープであればいい)

エーモン 目盛り付きマスキングテープ 幅20mm×長さ約15m 1693

エーモン 目盛り付きマスキングテープ 幅20mm×長さ約15m 1693

逆作用ピンセット(あったほうがいい)

ホーザン(HOZAN) 逆作用ピンセット ツイーザー サードハンド 全長165mm 先端幅2mm 最大開幅約20mm P-89

ホーザン(HOZAN) 逆作用ピンセット ツイーザー サードハンド 全長165mm 先端幅2mm 最大開幅約20mm P-89

虫眼鏡(あったほうがいい)

KRAVAS 拡大鏡 LEDライト付き 手持ちルーペ 大きく 見やすい 軽い 直径140mmで読み物に便利なサイズ

KRAVAS 拡大鏡 LEDライト付き 手持ちルーペ 大きく 見やすい 軽い 直径140mmで読み物に便利なサイズ

ライト(あったほうがいい)

Ledlenser(レッドレンザー) LED懐中電灯 P7R 強力ライト/定番サイズ 【明るさ約1000ルーメン】 【最長7年保証】 充電式 [日本正規品] 9408-R

Ledlenser(レッドレンザー) LED懐中電灯 P7R 強力ライト/定番サイズ 【明るさ約1000ルーメン】 【最長7年保証】 充電式 [日本正規品] 9408-R

テスター(あったほうがいい)

AstroAI テスター デジタルマルチメーター 電気 電圧 電流 抵抗 ダイオード 測定 導通 テスター 小型 LCDバックライト 自動車 日本語説明書 一年保証期間付き

AstroAI テスター デジタルマルチメーター 電気 電圧 電流 抵抗 ダイオード 測定 導通 テスター 小型 LCDバックライト 自動車 日本語説明書 一年保証期間付き

エポキシ樹脂(あったほうがいい)

セメダイン 5分硬化型エポキシ系接着剤 ハイスーパー5 15gセット箱 CA-184

セメダイン 5分硬化型エポキシ系接着剤 ハイスーパー5 15gセット箱 CA-184

 

組み立て

いよいよ組み立てです。

まとまった時間は用意できましたか?

本キットには取り付け順序は基本的に有りませんし、順序によって後々取り付け不可能になるパーツは有りません。

しかし、本ガイドのこの順序で取り付けするのが最も簡単です。

 

(オプション)Pro Microの補強

エポキシ樹脂を使ってPro Microの補強をします。

乾燥に多少時間がかかるので最初にやってしまいましょう。

エポキシ樹脂の乾燥時間や使い方はエポキシ樹脂の説明を読んでください。

樹脂はUSBジャックの中に入らないように周囲を盛っていきます。

多めに盛りすぎてUSB端子が入る穴に流れ込まないよう注意してください。

f:id:Salicylic_acid3:20181125004605j:plain
f:id:Salicylic_acid3:20181124014518j:plain
エポキシ樹脂を爪楊枝で練って、端子の接合部分に載せていくだけ

Pro Micro書き込み環境の構築

以下のページを参照してファームウェアの書き込みを実施してください。

salicylic-acid3.hatenablog.com

キーマップなどを自作するための環境構築記事は現在執筆中です。

とはいえ以下の記事が凄くわかりやすく参考になるので、今更私が書く必要はないかも知れません。。

qiita.com

Naked48LEDのファームウェアはQMK本家にマージされましたので、そちらから取得してください。

github.com


Naked48LED用のデフォルトで用意したのは以下の6マップです。

マップ名 説明
default USキーボードの標準的な配列を目指しました。
default_with_nafuda defaultキーマップでNafudaを3.5mmステレオミニケーブルで接続するためのキーマップです。
default_with_setta21 defaultキーマップでSetta21を3.5mmステレオミニケーブルで接続するためのキーマップです。
salicylic JISキーボードで、私の使いやすい配列です。私はCorneやColosseumでもこのマップを使用しています。
salicylic_with_nafuda salicylicキーマップでNafudaを3.5mmステレオミニケーブルで接続するためのキーマップです。
salicylic_with_setta21 salicylicキーマップでSetta21を3.5mmステレオミニケーブルで接続するためのキーマップです。

 ※『〇〇_with_setta21』『〇〇_with_nafuda』のマップでもNaked48LEDの単体利用は可能です。

 

(オプション)LEDの取り付け

LEDは最初に取り付けるのが最も簡単です。4つ銀色になっているパッドの左上に、LED裏面の一番大きいパッドを合わせて穴にそっとはめ込みます。

f:id:Salicylic_acid3:20190310011004j:plain

斜めになったりしたら一旦取り外してもう一度はめます。

斜めに穴に落ちたまま取り付け始めると失敗します。

上手く水平にならない場合、『ハンダを吸い取った』ハンダ吸い取り線を穴の大きさに切って下に2枚くらい敷いておくとやりやすいです。

※未使用のハンダ吸い取り線を短くカットするとほどけてしまいます。

フラックスをさっと塗ってからはんだ付けします。

ハンダこての温度は220度~270度で行ってください。

基板側をハンダこてて一秒程度温め、はんだを流し込んでサッとチップ側にブリッジさせます。

 

 うまくはんだが乗らず、パッドが弾いてくっつかないという人は暖め方が足りません。

怖がらず暖めてください。

 

(オプション)LEDのテスト

LEDを取り付ける場合、この段階なら直しやすいので先にLEDのテストをします。

ProMicroにピンヘッダを取り付ける、ファームウェアを書き込むを先に実施してください。

ファームウェアの書き込みでタクトスイッチを押す部分が有りますが、RSTとGND(下写真の赤丸部分)をピンセットで一瞬触れることで代替できます。

f:id:Salicylic_acid3:20190312013739j:plain

下の写真のように、だいたい一発で全点灯することはありません。

f:id:Salicylic_acid3:20190312014002j:plain

点かない場合は発光順序に従って切り分けていきます。

f:id:Salicylic_acid3:20190312015119p:plain

※試作版は発光順序が異なります。もし試作版をお持ちの方で発光パターンを知りたい方は連絡ください。

点かないLEDのパッドを確認し、剥がれなどがありそうならフラックスを塗ってもう一度ハンダこてで温めます。

もし剥がれなどがなければ前の番号のLEDのDOUTのハンダを確認します。

f:id:Salicylic_acid3:20190312020152j:plain

全点灯したときは感動ものです。

f:id:Salicylic_acid3:20190310012325j:plain

LEDを導通するハンダは衝撃や捻りに弱いので、後の行程で不要な力が掛からないように注意してください。

以下の記事も参考になるのでLEDがつかない場合は参考にしてください。

marksard.github.io

 

ダイオードを並べる

ダイオードは向きがあります。

肉眼では見づらいかもしれませんが、表面に印刷があります。

線が書いてある方を実装プレートの裏の矢印の先に合わせてつけます。

ダイオードの線が見辛いときはライトで照らすか虫眼鏡で確認してください。

逆向きに取り付けるとそのキーは反応しません。

利き手の逆の手でピンセットを扱うので、右利きの方は左側に並べるとやりやすいです。

f:id:Salicylic_acid3:20190310011413j:plain

雑だけど向きが揃っていればヨシ
f:id:Salicylic_acid3:20190324232908j:plain
f:id:Salicylic_acid3:20190324232915j:plain
10個ごとにマスキングテープに写し取ると楽です。

予備はんだを行う

ダイオードを取り付けるところにあらかじめはんだを盛っておきます。(予備はんだといいます)

ハンダこての温度は320℃に設定してください。

量は下の写真くらいで大丈夫です。

f:id:Salicylic_acid3:20190310011445j:plain

ハンダの量が多すぎたり、ハンダが尖ってしまったら(ツノがたったといいます)吸い取り線で一回吸い取ってからもう一度盛ります。

吸い取り線は新しい銅色の部分を吸い取りたい部分に当て、上からハンダこてを当てて吸い取ります。

吸い取り線の吸い取って銀色になった部分はもう使えませんので、ニッパーで切り取ってしまいます。

また、何度やっても尖ってしまう場合、長く温めすぎてフラックスが飛んでしまった可能性があります。

一度つけるパッドにフラックスを一塗りしてからやってみてください。

 

ダイオードの片足をつける

もう一度向きが合っているかを確認します。

f:id:Salicylic_acid3:20190310012938j:plain

逆作用ピンセットでダイオードをつまみ、予備はんだの上に置きながら予備はんだをハンダこてで溶かす事ではんだ付けします。

 

ハンダこてを放してから一秒置いてピンセットを放します。

これを全部のダイオードに行います。

 

ダイオードのはんだ付けを確認する

横から見て、ダイオードが浮いていないか確認します。f:id:Salicylic_acid3:20190315030833j:image

一見はんだが付いていても浮いていると、割とすぐに剥がれてしまいます。

浮いている場合、フラックスを塗ってから浮いている側のはんだを暖め直し、ピンセットで位置を調整してください。

 

ダイオードのもう片足をつける

すべて片足だけ付け終わったら、今度は反対側です。

ハンダこてで一秒暖めてからはんだを送ります。

これを全部のキーに行います。

 

スイッチソケットを取り付ける

スイッチソケットはキーを取り付けるために必要です。

予備ハンダを用いて取り付けていきますが、ダイオードと違い、両側に予備ハンダを盛ってから取り付けます。

指で樹脂部分を押さえながら予備ハンダを溶かしてくっつけます。

素手でも意外と熱くありませんが、くれぐれも火傷に注意してください。

スイッチソケットは全キー分取り付けます。

  

タクトスイッチとTRRSコネクタをマスキングテープで仮止めする

表面にタクトスイッチとTRRSコネクタ(オプション)を差し込み、マスキングテープで押さえます。

f:id:Salicylic_acid3:20190310013134j:plain

※浮きやすいので、ちゃんと押さえられているかもう一度確認してください。

 

タクトスイッチの足をニッパーで切る

タクトスイッチの足は少しだけ長いので、予めニッパーで切っておきます。

そんなにギリギリで切らなくてもいいです。

 

タクトスイッチとTRRSコネクタ(オプション)をハンダ付けする

裏面からそれぞれの足にハンダを付けていきます。

足にハンダこてを当ててからハンダを送ります。

もっこりするほど送らなくてもいいです。

 

トッププレートにスイッチをはめ込む

少し固いかも知れませんが、しっかりはめていきます。

せっかくの自作キットなので、用途ごとにスイッチの種類を変えると面白いです。

f:id:Salicylic_acid3:20190310013339j:plain

※プレートからポロポロ落ちる場合はストレスを貯めすぎず、後ではめ込んでもいいです。

 

実装プレートにトッププレートを合わせる

スイッチの足が曲がっている場合、ソケットに挿入されずキー入力を認識しないのでよく確認します。

確認したらスイッチの足を実装プレートのソケットの穴に挿入しながら実装プレートに合わせていきます。

多少力をかけてトッププレートと実装プレートの隙間をほぼ0mmにします。

f:id:Salicylic_acid3:20190324233740j:plain

横から見て隙間がほぼ0mmになったら、裏面からPCBマウントピン(下図赤丸)がちゃんと飛び出ているか確認します。

f:id:Salicylic_acid3:20190314010026j:plain

飛び出ていない場合、その部分に力をかけて圧着します。

先程の工程ではめていないスイッチがあったら挿入して同じ様に圧着します。

 

ProMicroにコンスルーを取り付ける

ProMicroをMicroUSB端子が下(基板側)を向くように取り付けます。

f:id:Salicylic_acid3:20190312022623j:plain

MicroUSBの端子側にコンスルーを差し込みます。

ただし、コンスルーには向きがあります。

f:id:Salicylic_acid3:20190312021613j:plain

写真の赤丸の金色の部分が片方の面から両方見える様に、また金色の部分がProMicro側に寄っている様に取り付けます。

分かりづらかったら以下のドキュメントも合わせて確認してください。

github.com

 

コンスルーとPro Microとのハンダ付けはPro MicroのUSB端子が付いていない方をハンダ付けします。 

320℃に設定してコンスルーを1秒程度温めてからハンダを送ります。

24のピン全てをハンダ付けします。

 

ProMicroを差し込む

USB端子が上に来るように♨マークが隠れるように慎重に奥まで差し込みます。

 

テストする

PCに繋ぎ、適当なテキストエディタで全てのキーが反応することを確認します。

f:id:Salicylic_acid3:20190314015750p:plain

 

バックプレートにスペーサーをネジ止めする

※Yukata-Coverを取り付ける場合、本行程から別行程となります。

3.5mmスペーサー10個、10mmスペーサー4個をバックプレートへネジ止めしていきます。

真ん中の4個が10mmのスペーサーで、他は3.5mmのスペーサーです。

f:id:Salicylic_acid3:20190324234038j:plain

 

トッププレートをネジ止めする

トッププレートの10個のネジ穴をネジ止めする。

 

ミッドプレートをネジ止めする

ミッドプレートの四隅をネジ止めします。

f:id:Salicylic_acid3:20190310013524j:plain

 

キーキャップを取り付ける

自分の求めるキーマップに応じた配置でキーキャップを取り付けます。

f:id:Salicylic_acid3:20190324234219j:plain

 

ゴム足を貼り付ける

バックプレートの四隅の好きな位置にゴム足を貼り付けます。

 

完成!

 

お疲れ様でした!

達成感とともに、ゆっくりと自作キーボード温泉に浸かってください。 

f:id:Salicylic_acid3:20190324234403j:plain
f:id:Salicylic_acid3:20190324234409j:plain
f:id:Salicylic_acid3:20190324234415j:plain
f:id:Salicylic_acid3:20190324234418j:plain

 

動かない時に

以下のサイトがトラブルシューティングについて網羅していますので参考にしてください。

scrapbox.io

 

キー配置に慣れない時に

以下にdefault配列のチートシートを作ってみました。

印刷して各レイヤごとに切り離し見えるところに置いて、徐々に楽しく慣れていってくださると幸いです。

drive.google.com

 

おわりに

ビルドガイドはいかがでしたでしょうか。

分かりやすかったでしょうか。

なるべく組み立てやすい様に設計したつもりですが、なにかわからないことが有れば遠慮なくコメント欄か私のTwitterへどうぞ。

 

次回は本キーボードのオプションパーツ、Yukata-Coverのビルドガイドです。 

salicylic-acid3.hatenablog.com

 

本記事はNaked48LEDで書きました。