Inleiding: als het aanbod niet genoeg is
Een beetje gamer kan de laatste jaren niet om een mechanisch toetsenbord heen; de bouwkwaliteit en het gevoel van de toetsen zijn over het algemeen stukken beter dan die van membraantoetsenborden of de borden met zogeheten schaarschakelaars. Een jaar geleden schreven we een achtergrondverhaal over de geschiedenis, soorten toetsenborden en onderdelen van mechanische toetsenborden. Mechanische toetsenborden hebben switches in plaats van membranen, die voor meer 'travel' zorgen, zodat je de toets verder kunt indrukken voordat er contact gemaakt wordt. Dat geeft meer feedback en kan in sommige gevallen nauwkeuriger werken voor gamers. Die gebruiken vaak lineaire switches, die steeds evenveel tegendruk geven, bijvoorbeeld 45cN, het equivalent van ongeveer 45 gram. Sommigen prefereren zwarte switches, die iets meer tegendruk geven, en anderen hebben liever bruine of blauwe switches, die een klik hebben in plaats van een lineaire respons.
Nu heeft het gemiddelde toetsenbord voor gamers nogal wat toeters en bellen, zoals extra macrotoetsen, een opvallend uiterlijk en uiteraard de nodige rgb-effecten. Soms heb je zelfs een account nodig om de instellingen van je toetsenbord te kunnen veranderen. Wie wel een mechanisch toetsenbord wil, maar niet met een gamingtoetsenbord wil worden opgescheept, kan uitwijken naar iets minder bekende merken dan Corsair, Cooler Master en Razer. Dan kom je al snel bij merken als DAS, Ducky, Filco, Leopold, Varmillo of natuurlijk de vader van de mechanische toetsenborden: Cherry. Die verkopen naast de grote toetsenborden met 104 of meer toetsen ook kleinere varianten, zoals tkl-toetsenborden. Dat zijn tenkey-lesstoetsenborden, zonder numeriek toetsenbord dus, maar wel met het 'navigatiecluster', de pijltjes en het blok met onder meer page-up en page-down.
De wereld van toetsenborden gaat echter nog veel dieper. Zo kun je een voorgebouwd, kant-en-klaar toetsenbord natuurlijk voorzien van nieuwe keycaps, de daadwerkelijke toetsen dus. Veel fabrikanten leveren namelijk nogal goedkope keycaps mee, die van abs-plastic gemaakt zijn. Na verloop van tijd gaat dat glimmen en het voelt wat glad. Bovendien zijn de standaard keycaps vaak wat saai en als de legenda's erop zijn gedrukt, dan willen ze er vrij vlot afslijten. Er is dan ook een welig tierende markt van 'aftermarket'-keycaps, met betere kwaliteit abs-keycaps, die geen gedrukte, maar ingebrande legenda's hebben of die in twee stappen, met twee kleuren plastics zijn gemaakt, zodat de legenda nooit kan afslijten. Dergelijke 'double-shot' keycaps worden in allerlei kleurstellingen gemaakt en de exotischere varianten worden veelal via groepsinkoopacties als Massdrop of een groupbuy op sites als Geekhack verkocht. Een ander gewild keycap-materiaal is het plastic pbt, dat minder snel slijt dan abs en bovendien minder snel gaat glimmen. De keerzijde is dat pbt-keycaps in iets minder kleurdesigns gemaakt kunnen worden. Dergelijke setjes keycaps worden verkocht voor schappelijke prijzen van enkele tientjes tot wel tweehonderd euro of, als het een zeldzaam en gewild setje is, nog duurder.
Waarom zelf bouwen?
Maar wat als het aanpassen van de keycaps niet genoeg is? Of wat als een tkl-toetsenbord toch een tandje te groot is? Een populair toetsenbordformaat onder enthousiastelingen is het zogegeheten zestigprocenttoetsenbord, met zestig procent van de toetsen van een volledig toetsenbord. Daar is niet alleen het numpad, maar ook het navigatiecluster weggelaten, zodat het toetsenbord nog maar ongeveer dertig centimeter breed is. Ook de functietoetsen F1 tot en met F12 zijn weggelaten en die ontbrekende toetsen zijn verplaatst naar een tweede functielaag in het toetsenbord. Over het algemeen kun je dergelijke toetsenborden ook zelf programmeren, zodat je een of meer extra functielagen zelf in kunt stellen. Bekende voorbeelden van zestigprocenttoetsenborden zijn de Pok3r-toetsenborden van Vortex en de HHKB-borden.
Dat zestigprocentformaat is ook een populaire maat om zelf te bouwen, waarmee je in de extremen van aanpasbaarheid komt. Als je namelijk zelf je toetsenbord bouwt, ben je niet meer gebonden aan wat een fabrikant voor je bepaalt, zoals welke switches gebruikt worden of welke kleur leds je gebruikt, als je die al wilt. Als je zelf bouwt, kun je zelfs verschillende switches combineren, bijvoorbeeld rood voor de toetsen die je voor gaming veel gebruikt en bruine of blauwe voor andere. Je kunt ook voor je modifiers, zoals control, alt, shift enzovoort, een andere switch gebruiken dan voor je alfanumerieke toetsen, de mogelijkheden zijn eindeloos.
Vlnr: een 100-procenttoetsenbord, ten-keyless en een 75-procentkeyboard, daaronder een 65-, 60- en 40-procenttoetsenbord
Bovendien kun je een alternatieve lay-out bedenken en die bouwen, want als je je toetsenbord zelf maakt, kun je zo ongeveer alles wijzigen. Liever een kleine spatiebalk, of gebruik je die rechter-alttoets nooit? Wil je in plaats van een grote rechtershift een arrowcluster op je zestig procent? Allemaal geen probleem. En misschien wel de beste motivatie om zelf je toetsenbord te maken is de simpelste; het is gewoon leuk.
Er zijn ook exotischere toetsenborden te maken die zich prima lenen voor zelfbouw. Zo kun je een zogeheten ortholineair toetsenbord maken, waarbij de rijen toetsen niet steeds een halve toets verspringen, maar recht onder elkaar zitten, zoals een Planck-toetsenbord. Een ander toetsenbord met afwijkende vormgeving is een ErgoDox. Dat is een toetsenbord in twee delen met een aparte lay-out. Ook daarvan kun je printplaatjes en behuizingen kopen en ze zelf bouwen: veel leuker dan kant-en-klaar kopen.
Onderdelen kiezen
Met dat in gedachten gaan we precies dat doen: zelf een zestigprocenttoetsenbord bouwen, omdat het kan en omdat het leuk is. Dit toetsenbord wordt uiteraard een model dat naar persoonlijke voorkeur wordt gebouwd, dus in dit geval is dat een zestigprocentexemplaar met niet de bekende GH60-printplaat die vooral voor Pok3r-builds gebruikt wordt, maar de XD60/XD64-variant, die onder meer een arrowcluster ondersteunt en iets meer verschillende indelingen dan de standaard GH60 mogelijk maakt. Het pcb ondersteunt ledverlichting voor individuele toetsen, maar alleen met gewone leds; voor rgb-leds is het bord niet geschikt. Wel is het bord aan de achterkant voorzien van zes rgb-leds, die gebruikt kunnen worden om het bord underglow te geven. Zonder een behuizing van semitransparant materiaal zie je daar echter weinig van.
In dit toetsenbord kiezen we verder voor Gateron Blue-switches, die we verder niet modificeren. Let erop dat als je een andere veer in de switches wilt zetten, of ledhotswapsockets wilt gebruiken, je dat het best kunt doen voordat je gaat solderen. De pcb-mounted stabilizers die we gebruiken, zijn Cherry-stabilizers, met de voetjes clipped. Dat zorgt voor een iets soepeler werking van de stabilizers, waardoor ze meer aanvoelen zoals Costar-stabilizers, maar met het installatiegemak van Cherry. Deze modificatie is vrij eenvoudig; je haalt de stabilizers uit elkaar, knipt met een klein tangetje de dunnere uitsteeksels van het voetje en zet de boel weer in elkaar. Even een beetje smering in de stabilizers en klaar.
De zichtbare onderdelen van dit toetsenbord bestaan uit een set keycaps van pbt met Dolch-kleurstelling en oem-profiel. Let op dat de set die je koopt, ook daadwerkelijk geschikt is voor de lay-out die je wilt maken. Voor dit toetsenbord was bijvoorbeeld een 1,75U-shift nodig die standaard niet in de set zit. De behuizing ten slotte is van geel rozenhout en wordt compleet met polssteun geleverd. Voordat we gaan bouwen nog een lijstje met alle componenten en een waarschuwing: een kant-en-klaar toetsenbord is over het algemeen goedkoper dan zelf bouwen. Voor alle onderdelen hier beschreven ben je al snel 120 tot 150 euro kwijt.
/i/2001689955.jpeg?f=imagenormal)
Als je onderdelen wilt bestellen, zul je uiteraard eerst moeten bedenken welke lay-out je gaat maken, welke switches je zou willen en of je plate- of pcb-mounted Cherry- of Costar-stabilizers wilt, wel of geen verlichting, welke behuizing en natuurlijk welke keycaps. Natuurlijk hangen diverse onderdelen samen; het heeft weinig zin een behuizing met transparante acryl-stukken te hebben als je pcb geen underglow-leds ondersteunt. De plate, het metalen afdekraam voor je pcb waarin je switches gemonteerd worden, moet uiteraard ook passen bij je lay-out, maar misschien wil je helemaal geen plate en heb je liever alleen een pcb. Bedenk dan wel dat dat ten koste gaat van de stevigheid.
Waarop moet je letten?
We lopen de verschillende onderdelen voor het gemak even langs. We beginnen bij het pcb. In vrijwel alle gevallen heb je zo'n printplaat nodig; je switches soldeer je daarin vast, het zorgt voor je keyboard-matrix en er is alvast een controller op gesoldeerd. Meestal zijn de diodes voor je matrix voorgeïnstalleerd en kun je zelf nog leds monteren. Je pcb dicteert voor een groot deel je lay-out. De meeste hebben een mini-usb-aansluiting, maar er zijn er ook met micro-usb- en zelfs usb-c-aansluitingen. De controller is over het algemeen programmeerbaar, hetzij via opensource-software als TMK-builder via Github of via eigen software van de fabrikant. Zoals we net al aangaven, is de plate, ook wel positioning plate genoemd, van belang voor je lay-out. Het is een beetje jammer als er juist een stuk metaal in de weg zit waar je een switch gedacht had, dus controleer dat goed.
/i/2001706171.jpeg?f=imagenormal)
Je switches zijn het volgende belangrijke onderdeel en als je nog niet weet welk type switch je zou prefereren, dan is een bezoekje aan een winkel waar ze mechanische toetsenborden, of aan bevriende medetweakers, uiteraard de goedkoopste manier om die info in te winnen. Mocht dat niet lukken, dan kun je natuurlijk op basis van specificaties een schatting maken. De vier bekendste Cherry-switches zijn: rood is licht en linear, zwart is zwaar en lineair, bruin is tactiel en vrij licht, blauw is luid en met een duidelijke klik. Cherry maakt de originele switches, maar veel mensen zijn ook erg te spreken over Gaterons, die dezelfde specificaties hebben. Gaterons kosten ongeveer een kwartje per stuk, terwijl Outemu en Kailh vergelijkbare switches maken en er tal van exoten zijn. Als je niet kunt kiezen, kun je een switchtester kopen voor ongeveer twintig euro, met een selectie van verschillende switches.
/i/2001706169.jpeg?f=imagenormal)
Voor de grote toetsen, zoals de spatiebalk, maar ook 2u-toetsen als de shift, enter en backspace, heb je stabilizers nodig. Die voorkomen dat de grote toetsen van de centrale switch af wiebelen door twee extra steeltjes aan weerszijden die verbonden zijn met een stalen beugeltje. In stabilizers, of stabs, heb je keuze tussen twee merken: Costar en Cherry. Costar werkt met losse steeltjes die je in de keycaps steekt en werken erg soepel, maar maken het lastig om snel caps te wisselen. De Cherry-stabs maken het erg makkelijk om keycaps te wisselen, maar zijn vaak iets stroever. Dat kun je overigens weer grotendeels verhelpen door ze een beetje te smeren met speciaal vet en optioneel kun je ze 'clippen', stukjes plastic van de pootjes afknippen om ze soepeler te laten bewegen.
Voor het uiterlijk zijn in principe de behuizing en je keycaps bepalend. In sommige gevallen is ook de plate zichtbaar, maar dat is weer afhankelijk van de behuizing. Voor een tientje koop je een goedkope kunststof behuizing, maar vaak is dat een beetje zonde om je dure zelfbouwproject in weg te moffelen. Je kunt voor enkele tientjes meer een aluminium behuizing kopen die via cnc-machines uit een blok aluminium is gesneden. Ergens daartussenin kun je gebogen plaatstaal krijgen en je kunt ook voor houten behuizingen kiezen, of zelf een behuizing maken.
Ten slotte zijn de keycaps van groot belang voor het uiterlijk van je toetsenbord. Het grote voordeel op dit vlak van mechanische toetsenborden is dat je de caps eenvoudig kunt wisselen. De meeste switches hebben dezelfde montagemethode voor switches: een plastic kruis waarop de caps vastklemmen. De keycaps kunnen zoals gezegd van verschillende materialen gemaakt worden en er zijn verschillende methodes om de legenda's erop te krijgen. Uiteraard kun je ook kiezen voor legendaloze keycaps; dat maakt het mix-and-matchen wat makkelijker. We hebben daarover in een achtergrondverhaal geschreven, maar in het kort zijn de meestgebruikte materialen abs en pbt, waarbij het eerste wat veelzijdiger is en het tweede iets minder slijtgevoelig. Je kunt keycaps in allerlei kleurcombinaties en designs kopen, van retro tot modern, met thema's als ruimtevaart, regenboogkleuren of juist monochroom.
Vaak zijn de modifiers als shift, alt, en control een andere kleur dan de alfanumerieke toetsen en veel liefhebbers kopen zogeheten artisantoetsen voor extra onderscheidend vermogen. Zo is de Escape-toets vaak een knop met reliëf, maar je kunt ook hier weer zo gek doen als je portemonnee toelaat. Van enkele tientjes tot honderden euro's; je kunt het zo duur maken als je wilt. Let erop bij het uitzoeken van je keycaps dat je voldoende keycaps hebt die passen bij jouw lay-out. De alfanumerieke toetsen zullen al snel passen, maar de modifiers zijn in verschillende afmetingen te koop. Zo heb je shifttoetsen van 1u, oftewel net zo breed als een gewone lettertoets, en shifts die 2,25u breed zijn. Zeker als je afwijkende lay-outs kiest, kun je tegen onbrekende keys aanlopen. Sets aanvullen kan lastig zijn, zeker als je opschriften hebt, die dan moeten kloppen.
Daarbij moet ook het profiel van je toets kloppen met de positie op je toetsenbord. Je hebt namelijk verschillende profielen, die de vorm van je keycaps aangeven. Wij hebben voor ons toetsenbord een zogenaamd oem-profiel gekozen, maar als je een van de bekendere standaardprofielen als Cherry, DSA of Tai Hao kiest, moeten de profielen in ieder geval overeenkomen.
Het bouwen
Als je al je onderdelen bij elkaar hebt gezocht en je voordat je ze bestelde nog een paar keer hebt gecontroleerd of alles past voor de lay-out die je wenst, kunnen we aan de constructie beginnen. Als je een kleine set switches koopt, zijn dat er meestal 65, dus hoef je niet bang te zijn dat je te kort komt. Voordat je je switches echter op de printplaat vastsoldeert, is het een goed idee om te checken of alles past en of je printplaat wel in orde is. Dat eerste kun je controleren door een testfitting te doen en de werking van je pcb kun je testen door hem op je computer aan te sluiten en met een pincet de twee polen van alle switches kort te sluiten. Je zou dan, in Notepad, via een webpagina als deze of met software om keyboards te testen, alle toetsen moeten zien reageren.
De volgende paar handelingen zijn optioneel, maar veel andere mogelijkheden om ze uit te voeren krijg je niet. We hadden het net over het clippen van de Cherry-stabilizers, dus dat doen we nu, voordat we gaan bouwen. Het is ook een goed moment om de stabs in te vetten, ongeacht of het Costars of Cherrys zijn. Gebruik hiervoor een dik vet en gebruik het spaarzaam; het is de bedoeling de contacten tussen metalen beugel en het plastic te smeren, niet om er een smeerboel van te maken. Als je smeer gebruikt dat niet speciaal voor dit doel geschikt is, check dan of het je plastic niet oplost. Je kunt ook je switches smeren, maar in principe is dit niet echt nodig en bedenk: de verkeerde smeerolie kan juist stroever worden als het indroogt en averechts werken. Wel kun je, als je dat wilt, nu je switches modificeren, zoals een andere veer erin zetten.
We moeten ook de verlichting even aanboren op dit punt, want ons pcb ondersteunt ledverlichting voor elke toets met leds van slechts één kleur, met twee pootjes dus. Je kunt ervoor kiezen om helemaal geen verlichting te installeren of een ledje van een bepaalde kleur vast te solderen. Overigens kun je ook achteraf, als alles in elkaar zit, nog wel een ledje door de gaatjes in de switch steken en deze vastsolderen. Als je niet zeker weet welke kleur verlichting je wilt, of je wilt dat kunnen veranderen, dan kun je je switches van hotswapvoetjes voorzien, waarin je ledjes kunt steken zonder te solderen. Je moet dan wel elke switch uit elkaar halen (net als bij het vervangen van de veer) en twee voetjes erin steken. Die voetjes soldeer je vast aan de printplaat en naderhand kun je je ledverlichting naar believen aanpassen.
Het is eindelijk tijd om de switches te gaan monteren en te solderen. Het handigst is om de positioning plate op het pcb te leggen en met de makkelijkste switches op hoeken te beginnen. Kies daarvoor switches die niet op verschillende posities in het pcb passen, zoals de Escape-knop, de =-knop, de A-knop en de '-knop. De onderste twee rijen zijn variabel in te delen, dus voor de veiligheid niet de beste plek om te beginnen. Als de eerste switches op hun plaats zitten, kun je de rest op de juiste positie vastklikken en bij twijfel even controleren met de keycaps of ze goed zitten. Als je zeker weet dat alles in orde is, kun je de switches solderen en eventueel je ledhotswappootjes of vaste leds ook solderen.
Na minimaal 120 soldeerpunten moet je toetsenbord grotendeels klaar zijn. Nu is het zaak het pcb in de behuizing vast te schroeven en de finishing touch aan te brengen, namelijk de keycaps. Je kunt er op dit moment voor kiezen o-rings op de steeltjes van je toetsen te plaatsen. Dat levert wat demping op bij het indrukken van de toetsen, wat zeker bij blauwe switches een iets stiller toetsenbord oplevert. Die o-rings zijn kleine, rubberen ringetjes, waardoor niet alleen het geluid, maar ook de travel van je toetsen iets afneemt.
Finishing touches
Als het hele toetsenbord in elkaar zit, kun je aan het programmeren slaan. Je toetsenbord zal grotendeels werken, maar zeker als je afwijkt van de standaard lay-out zul je de juiste acties in je keyboardcontroller moeten definiëren. Je kunt de software of webinterface die de fabrikant aanraadt, gebruiken of je kunt in veel gevallen ook opensourcesoftware als TMK gebruiken. De controller van zelfbouwtoetsenborden ondersteunt in de regel verscheidene lagen, zodat je verschillende functies aan elke switch kunt toekennen. Waarschijnlijk zul je je nummerrij in de eerste programmeerlaag gewoon als nummers gebruiken, maar in de tweede functielaag kun je ze bijvoorbeeld als F1 tot en met F12 gebruiken. Ook het aansturen van je verlichting of mediatoetsfunctionaliteit kun je in een van de lagen instellen. Reden om die verlichting uit te kunnen zetten kan mobiel gebruik zijn; de ledjes verstoken in ons toetsenbord ongeveer 0,35A, goed voor dik 1,7W dus. Dat scheelt toch weer als je laptop op de accu werkt.

Dan rest er nog één aspect om je nieuwe keyboard af te maken: de aansluiting. De meeste pcb's worden geleverd met een mini-usbkabel, wat een beetje jammer is, aangezien je de tientallen micro-usbkabels die je waarschijnlijk al hebt, dus niet kunt gebruiken. Het biedt je wel de mogelijkheid nog een laatste persoonlijk tintje aan je toetsenbord te geven, door bijvoorbeeld een gekruld snoer te gebruiken, al dan niet van gevlochten nylon in passende kleuren. Bedenk wel dat een beetje chic kabeltje al snel twee tientjes kost. Als je zo'n gekruld snoer te duur vindt, kun je dat zelf maken door een standaard usbkabel rond een staafje te draaien en even warm te maken met een föhn of heteluchtstation. Een half uurtje in de oven op honderd graden is misschien nog makkelijker. Een tip om de krul wat verender te maken is de kabel tegendraads opdraaien, dan krijg je een strakkere winding. Dat scheelt weer een paar euro op dit toch al prijzige project…

Tot slot nog één ding: als je je toetsenbord een beetje zat begint te worden of toch eens iets anders wilt, kun je natuurlijk nog een toetsenbord gaan bouwen. Een andere optie is echter gewoon een andere behuizing kopen om iets anders van je toetsenbord te maken. Nog makkelijker is een extra setje keycaps kopen, zodat je het uiterlijk van je keyboard drastisch kunt veranderen. Of koop alleen een andere kleur modifiers, wissel af, wat let je? Je kunt zelfs voor enkele toetsen de artisanweg bewandelen, maar bedenk wel dat je toetsenbord daarmee al snel flink duurder wordt.
Als uitsmijter nog een paar tips. We kunnen het niet genoeg zeggen, maar dubbelcheck of je gekozen onderdelen bij elkaar passen en de gewenste lay-out opleveren. Het toetsenbord in ons voorbeeld heeft bijvoorbeeld twee 1u-modifiers naast de pijltjestoetsen en een 1,75u-shift nodig, en de meeste keycapsets hebben 1,25u-modifiers en een 2u-shift. De verkoper kon een extra 1,75u-shift leveren, maar bij de 1u-modifiers hebben we niet stilgestaan. Ook zijn de keycaps weliswaar van vrij dik pbt, maar niet de mooiste. Zo zie je bijvoorbeeld de aanhechtingspuntjes waarmee ze in de mal zaten.
/i/2001712891.jpeg?f=imagenormal)
Ook zouden we een volgende keer de hotswapvoetjes voor leds kopen zodat je nog eens van verlichting kunt veranderen of alleen maar om te zien wat het mooiste effect geeft. En als laatste hadden we in plaats van een aluminiumkleurige positioningplate misschien liever iets donkerders gehad, zodat het meer in lijn met de donkere behuizing is. De meeste zijn cosmetische puntjes en zouden bij een volgende build niet meer voorkomen. Want dat er nog een toetsenbord gebouwd gaat worden, is wel zeker; het hele traject is namelijk te leuk om het niet te doen.
Tweakers Magazine
Dit artikel verscheen eerder al in het Tweakers magazine, dat elke twee maanden verstuurd wordt naar alle Hero- en Elite-abonnees. Wil jij dit soort artikelen ook als eerste lezen en daarnaast profiteren van alle voordelen die een abonnement biedt, check dan de Aboshop voor meer info. Je bent al Hero-abonnee vanaf 3,75 euro per maand. Jullie steun wordt enorm gewaardeerd.