前回「Gherkin (30 key keyboard) を組み立てました。【発注編】」で必要なパーツが揃ったので組み立てていきます。

Gherkin (30 key keyboard) を組み立てました【発注編】

 

パーツ一覧

素材
1個 Arduino Pro Micro
2個 ピンソケット(12 pin)
30個 MX系スイッチ
30個 1N4148 ダイオード
16個 M2 スペーサー (12mm OR 14mm length)
32個 M2 screws
LEDを付ける場合
30個 3mmのLED
1個 100Ω抵抗
1個 100kΩ抵抗
30個 470Ω抵抗
1個 MOSFET (probs A04406A 4406A)

※スペーサーは12mmだと高さがギリギリなので、Pro Microにハンダ付けしたピンヘッダのピンのはみ出た部分をなるべく短くカットする必要があります。

スペーサー12mm

 

工程

以下の順序で作業しました。

 

  • Pro Microに Firmwear を焼く
  • ダイオードと抵抗のハンダ付け
  • MOSFETのハンダ付け
  • キースイッチをプレートへ取り付けてPCBにハンダ付け
  • LEDのハンダ付け
  • Pro Microのピンヘッダのハンダ付け
  • Pro Microの取り付け
  • ボトムプレートの取り付け

 

作業する基盤面はこんな感じです。
※表裏を比べるため2枚並べていますが使うのは1枚です。

 

Pro Microに Firmwear を焼く

ハンダ付け作業に入る前にPro Microにファームウエアを焼いておきます。
キーマップはデフォルトで良いです。

ファームウエアの焼き方はコチラを参考にしてください。

 

 

ダイオードと抵抗のハンダ付け

基盤面にシルク(印刷)で「D1~D30」と書いてある箇所にダイオードをハンダ付けしていきます。

ダイオードには向きがあるので間違わないように取り付け、ハンダ付けします。
ダイオードの黒い部分が基盤面のシルク(印刷)で線が入っている方を向くように差し込んでいきます。

 

 

次に抵抗を取り付け、ハンダ付けしていきます。

基盤面にシルク(印刷)で「R1~R30」と書いてある箇所に「470Ω抵抗」をハンダ付けします。
ダイオードのような取り付け向きはありません。

次に「100 R31」と書いてある箇所に「100Ω抵抗」をハンダ付けします。
最後に「100K R32」と書いてある箇所に「100KΩ抵抗」をハンダ付けします。

以上でダイオードと抵抗のハンダ付けは終わりです。

 

 

MOSFETのハンダ付け

MOSFETを取り付けます。
「GHERKIN」ロゴのある面の「R」付近に取り付け位置があります。

MOSFETには向きがあるようです。
基盤面のシルクで●がある部分と、MOSFETの●がある部分の足が合うように取り付けました。
(MOSFETのマークは角度によってかなり見えづらいので照明の位置を変えたり、ルーペを使ったりして確認します。)

ハンダ付けは、表面実装のダイオードと同じような要領で付けてみました。

  • 基盤面にフラックスを塗り、一か所だけハンダを少し付けておきます。
  • MOSFETを取り付け位置に置き、先ほどの一か所にコテを当てて軽く固定します。
  • その他の足を付けていきます。
    コテ先に少量のハンダを付けてサッと(1秒ぐらいで?)MOSFETの足に付けるイメージです。
    この時コテ先の温度が低いと、うまくハンダが付かなかったです。
    手持ちのFX600でメモリの値を320にして作業しました。
  • 最後にクリーナーでフラックスを拭き取って完了です。

 

 

 

キースイッチをプレートへ取り付けてPCBにハンダ付け

この面にトッププレートとスイッチがきます

【注意】

スイッチをハンダ付けした後はスイッチ+トッププレート側の面のハンダ付けができなくなります。

 

 

写真(裏面)ではピンソケットがついていますが、Pro Microをソケット化する場合は先にピンソケットを付けておきます。
(crkbdのビルドガイドにピンソケット化の方法があったので、crkbd/corne-classic/doc/buildguide_jp.md の ピンソケットを利用したソケット化 を参考にソケット化しました)

 

Pro MicroをピンヘッダでPCBに直接ハンダ付けする場合は、まず、ピンヘッダのみをPCBにハンダ付けします。
次にキースイッチとLEDを先に取り付けて、Pro Microは最後にハンダ付けします。

 

Pro Microをソケット化してある場合はこの時点で動作確認できます。

一度Pro Micro をピンソケットに差し込み、USBケーブルでPCと繋ぎます。
メモ帳などEditorソフトを起動して入力を確認します。

写真の赤い丸で囲った二つの穴をピンセットやクリップなどでショートさせるとキーの押下として入力されます。

動作に問題がある場合はハンダ付けの状態や取り付け向き等を確認して修正します。
動作が確認できたら、PCとの接続を解除して(USBを外し)Pro MicroをPCBから外しておきます。

 

スイッチの取り付け

まずトッププレートにスイッチをはめ込み、その後PCB(基盤)に取り付けます。
四つ角のスイッチを先にトッププレートにはめ込み、その後PCB(基盤)に差し込みます。

 

この時、PCB(基盤)の向きに注意します。
GHERKINのロゴが下(底・ボトムプレート側)を向くようにします。

 

位置が決まったらその他のスイッチをはめていくとスムーズに作業できます。

横から見て以下の順で付いていればOKです。

  • スイッチ
  • トッププレート
  • PCB(基盤)
※組み立て後のものを撮影したのでキーキャップが付いていますが、この時点でキーキャップは付けません。

 

Pro Microを取り付ける位置の2つのスイッチの足はなるべくはみ出さないようにカットしておきます。
Pro Micro にスイッチの足が接触してしまうとショートする可能性があります。

 

スイッチハンダ(+LED)付け後

 

LEDのハンダ付け

スイッチをハンダ付けしたら、LEDをハンダ付けします。

スイッチ側からLEDを差し込みます。

この時、LEDにも向きがあります。

 

LEDの足の長い方が +(アノード)で、基盤面の◎丸い穴にくるよう指しこみます。
短いほうの足 -(カソード)が□四角の穴にくるようにして、ハンダ付けします。

※ハンダ付けするとき、LEDが浮かないようメンディングテープ等でスイッチに固定してからハンダ付けしたほうが良いかもしれません。
LEDが浮いているとキーキャップを付けてキーを押した時にキーキャップがLEDに当たってしまう可能性があります。

 

Pro Microの取り付け

キースイッチとLEDのハンダ付けが終わったらPro MicroをPCBに取り付けます。

ピンソケットでソケット化してある場合はPro Microをピンソケットに差し込みます。

ソケット化していない場合はPCBに付けてあるピンヘッダにPro Microを取り付けてハンダ付けします。

USBケーブルをつないでPCと接続して動作確認をします。
動作に問題がある場合はハンダ付けの状態や取り付け向き等を確認して修正します。

 

 

ボトムプレートの取り付け

もう少しで完成です。
ボトムプレートを取り付けます。

 

スペーサーの長さを12mmにしている場合、Pro Microの高さがギリギリなので余分なピンヘッダのピンが飛び出している場合はニッパーでカットします。
※カットした後はハンダにクラックが入っている可能性があるので、念のため軽くもう一度ハンダを溶かします。(ハンダの追加はしなくて大丈夫です。)

スペーサー12mm

 

最後にキーキャップを取り付けて完成です。