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2 layers99.8 × 90.2 mmPcb panel, the printed circuit board in 3D

for rubykaigi 2023 keyboard

Size
99.8 × 90.2 mm
Copper layers
2
Thickness
1.6 mm
Parts
68
Nets
19
Pads
388
Tracks, vias
353, 52
Pours
264
Routed
Yes
KiCad
KiCad 6 (file 20211014)
Created
9 Feb 2023
Updated
23 May 2023

Overview

Pcb panel is an open-source printed circuit board by swanmatch, from the swanmatch/keeb_rubykaigi2023 repository on GitHub, published under the MIT licence. It is a 2-layer board of 99.8 × 90.2 mm with 68 parts on 19 nets, routed with 353 tracks and 52 vias.

Its parts include 32 switches, 20 inductors, 12 connectors and 4 ICs. It belongs with the SAM D and SAM boards of this library.

README

readme.md

RubyKaigi 2023 ノベルティキーボード ビルドガイド

English page is Here

概要

RubyKaigi 2023で配布するマイクロパッド。
小さいながらもアングルドタクトスイッチを搭載することで合計8キーを搭載可能。
とても小さくはんだ付け箇所も少ないので、初めての電子工作、ファームウェアにいいかもしれない。
アンダーグローとバックライトを両方採用しているので、とても良く光ります。

部品

付属品

品目数量
PCB1枚
ボトムプレート1枚
LED小(SK6812mini)4個
LED大(WS2812B)1個
M2L7丸スペーサ3本
M2L4ネジ6本
タクトスイッチ(大)4個
ゴム足4個

別途必要なもの

品目数量入手先
XIAO RP20401個talpkeyboard
秋月電子
7ピン ピンヘッダ(*1)2本遊舎工房
秋月電子
MX互換スイッチ(5pin推奨)4個遊舎工房
talpkeyboard
1Uキーキャップ4個遊舎工房
talpkeyboard
USBケーブル(TYPE-C)1本100円ショップなど

*1 ) XIAO RP2040は販売元によってピンヘッダが付属している場合もあるので注意してください。
折って使えるタイプのものであれば14ピン以上のものを1つ購入して7ピンずつに折ればよいです。
プロマイクロに付属しているピンヘッダが余っていればそれも使えます。

工具

品目入手先
温度調整ハンダゴテAmazon、ホームセンターなど
低温はんだ100円ショップなど
ピンセット100円ショップなど
マスキングテープ100円ショップなど
ニッパー100円ショップなど
テスター (トラブル時に必要)Amazon、ホームセンターなど

組み立て手順

ファームウェア

実装を始める前に、まずはRP2040マイコンが正常に機能しているか確認してください。

  1. XIAO RP2040のBootボタン(向かって右側のボタン)を押しながらUSBケーブルでPCと接続して、RPI-RP2というボリュームのファイルシステムとしてマウントされることを確認してください。
  2. PRK Firmwareから.u2fファイルをダウンロードします。(特にこだわりなければ最新の安定版)
  3. マウントされたRP2040のファイルシステムにu2fファイルをドラッグ&ドロップします。
  4. PRK_FIRMWAREとして再マウントされるので、keymap.rbをダウンロードしてドラッグ&ドロップしてください。

この手順がうまく行かない場合RP2040の初期不良である可能性が高いです。
運が悪かったと諦めてもう一つ購入してください...

SK6812MINI

LED(小)をはんだ付けします。
三角のシルクマークが付いているパッドがLEDの欠けているタブに対応しています。

LEDは比較的熱に弱いので、温度調整はんだごてで240℃くらいで、手早くはんだ付けしてください。

WS2812B

LED(大)をはんだ付けします。

左上(┌)がLEDのかけている角に対応しています。

まず一箇所のパッドにハンダを盛ります。

次にそのパッドを温めながらピンセットでLEDをパッドの上に乗せて、位置が決まったらコテを離してハンダを冷やして固めます。(難しいところ)

残りのパッドにハンダを流し込みます。

ピンヘッダ

このあたりから手順を間違えると結構リカバリが面倒なので注意し作業を行ってください。

ピンヘッダを基板に差し込みます。

RP2040を差し込みます。(RP2040のはんだ付けはまだしないこと!)

マスキングテープで仮止めします。
(仮止めできればなんでもいいのですが、セロハンテープは熱で溶けそうなのであまりよくないと思います。)

ある程度きちんと固定しておかないと、ピンヘッダが基板に対して垂直にならず、 最悪あとでRP2040がはまらない悲しいことになります。

反対側にひっくり返します。

ピンヘッダの四隅をはんだ付けします。

すべてのピンをはんだ付けしてしまうとリカバリが困難なので、 この段階でピンヘッダが基板から浮いたりしていないかよく確認しておくといいです。

問題なければすべてのピンをはんだ付けしてください。

スイッチ

基板をひっくり返してスイッチをはめ込みます。

5pinは位置がブレるのを防ぐためにあえて固めにしているので、強く奥まで押し込んでください。

3pinタイプのスイッチの場合はスイッチが微妙に傾いてしまって、キーキャップが干渉してしまうことがあるのであんまりオススメしないです。

再度裏面にひっくり返して、スイッチをはんだ付けします。

タクトスイッチ

タクトスイッチを裏面から差し込みます。

反対側(表、スイッチ側)に戻してはんだ付けします。

タクトスイッチのピンが表面にあるので、余分な分はニッパーで切っておくといいです。

はんだ付け面が表に来るのが気になる方はタクトスイッチを表面に実装しても回路的には問題ありませんが、 取り付けるスイッチやキーキャップによってはキーキャップがタクトスイッチに干渉してしまう場合があります。

RP2040

部品実装面が上になるようにRP2040を乗せます。

ピンヘッダがちょっと長いのでニッパーで切り落とします。
↓が長さの目安です。

はんだ付けします。

ボトムプレート、ゴム足

回路基板とボトムプレートをスペーサーでネジ止めして、ボトムプレートの四隅にゴム足を貼り付けます。
(完成が近づくにつれて早る気持ちを抑えきれずに写真撮り忘れます)

完成

完成図

Parts

68
QtyValueFootprintReferences
16SW_PUSHKeyboard:MX_1USW2, SW2, SW2, SW2, SW3, SW3, SW3, SW3, SW6, SW6, SW6, SW6, SW7, SW7, SW7, SW7
16SW_PUSHButton_Switch_THT:SW_Tactile_SPST_Angled_PTS645Vx39-2LFSSW1, SW1, SW1, SW1, SW4, SW4, SW4, SW4, SW5, SW5, SW5, SW5, SW8, SW8, SW8, SW8
16YS-SK6812MINIKeyboard:YS-SK6812MINI-EL2, L2, L2, L2, L3, L3, L3, L3, L4, L4, L4, L4, L5, L5, L5, L5
12Conn_01x01MountingHole:MountingHole_2.2mm_M2_Pad_ViaJ1, J1, J1, J1, J2, J2, J2, J2, J3, J3, J3, J3
4SeeeduinoXIAOKeyboard:Seeeduino XIAO TH onlyU1, U1, U1, U1
4YS-SK6812MINILED_SMD:LED_WS2812B_PLCC4_5.0x5.0mm_P3.2mmL1, L1, L1, L1

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Questions

How big is the Pcb panel PCB?

It measures 99.8 × 90.2 mm and has 2 copper layers, 1.6 mm thick.

What parts does the Pcb panel use?

68 parts. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.

Where can I download the Pcb panel KiCad files?

From the swanmatch/keeb_rubykaigi2023 repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is pcb/pcb-panel.kicad_pcb and its schematic bottom-outline/pcb.kicad_sch. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.

Can I use the Pcb panel design in my own project?

Its repository publishes it under the MIT licence: you may reuse it on that licence's terms (keep the author's notice, and for a copyleft licence share your changes alike).