調子が悪い中華激安メカニカルキーボードをスイッチを交換(入れ替え)して修理する。キーボードの延命を実際にしてみた。

パソコンを使っていて良くあるのがキーボードの故障。私もそんなあるあるなキーボードの故障に遭遇した一人です。

症状としてはキーボードのEnterキーを押すと反応が悪く、たまに反応しなかったり、二重で入力されてします(チャタリング)が発生していました。また、同様の症状がスペースキーでも稀に発生していました。とはいえ稀になので私の使い方だとあまり気にせず使うことができていました。

安いキーボードだし買い替えを検討していたわけですが、いくら安物とは言え、長い間付き合ってきたキーボードなので愛着もありますし、次に買い替えようとしているキーボードはAmazon価格で約6500円といいお値段がするので、買い替えを検討していながらどこか心惜しい感じもするわけです。

今使っている中華メカニカルキーボードは3000円前後ぐらいで買った記憶があります。ちなみに、修理したのは、現在もこの記事を執筆するのに使っている「Easterntimes Tech I-500」という製品です。長期レビューも書いているので中華メカニカルどんな感じ?と思う方はよろしければご覧ください。

この青軸のキーボードで結構音がうるさいので、できればもう少し押しごこちが静かな赤軸あたりに変えたいな、なんて心惜しいと言いながら新しいキーボードを買う夢想をしているわけです。私が目星をつけているキーボードはこちらです。メーカー製赤軸メカニカルキーボードでありながら他のメーカーに比べたら圧倒的に安価で、しかもおしゃれな白色まであるLogicoolの「K835」というキーボードです。もちろん黒色もあります。(下のページは白色)

このK835には青軸の設定もあります。こちらも同様に白黒の2色展開です(ページは青軸黒色です)。

この写真見て思う方もいると思うんですが、6500円のキーボードとは思えないほどかっこいいんですよね。正直、結果的には修理できたもの、新しいのが欲しくなってしまいます。

そして、私自身はこのようにブログを書いている人間なので、新しいキーボード買いましたなんてブログのネタにできるわけです。

ですが、それこそ修理したらブログのネタにもなるし、個人的な感情的にもありということで、実際に修理をしてみました。

では備忘録と同じような修理をするであろう人のために解説を残しておきます。前提としてメカニカルキーボードについてのお話であるということを最初に書いておきます。メンブレンなどのゴム接点で、基板上にスイッチが一体型となって実装されているキーボードは対象外ですので悪しからず。

目次

症状と修理できると思った理由

最初のリード文でも書いていますが、キーボードにどんな症状が出たかを始めに書きます。

症状は特定のキーを押すとたまに反応しないことがあるというものです。また、稀に一度押したつもりが複数回入力が行われてしまう「チャタリング」の症状も出ていました。

症状を一言でまとめるなら、典型的なスイッチの故障というパターンですね。

場合によっては全てのキーが反応しなくなっていてケーブルが断線していたり、内部のチップのはんだ付けがクラックしていたりと故障のパターン自体は様々です。

ですが、今回の症状は上述のように典型的なスイッチの故障だったので、スイッチさえ交換してしまえば修理は可能であると考えました。そのため今回のような修理に踏み切ったわけですね。

キーボードの原理

大抵の人は知っているとは思いますが、修理を行う上でなぜ修理できると考えたかなどはキーボードの動作原理を知っていないといけないので簡単に説明します。

一般的なキーボードは、大きく部品構成を分けると、それぞれのキーが押されたことをPCなどに伝える信号に変換するチップと、私たちが押すスイッチ部分、それをつなげる基盤、そして信号を伝えるためのケーブルやワイヤレス製品ならアンテナなどで構成されています。

動作の順序としては以下のような感じです。

  1. キー(スイッチ)が押される
  2. 押されたことが基盤を通じて電気信号としてわかる
  3. チップがどのキーを押されたかを判断してPCにわかる電気信号に変換する
  4. USBケーブルなどを通じてPCに押された情報が送られる
  5. PC上で送られたキー情報を認識

簡単に言えばこのような順序で動作しているので、大体の場合はどこが壊れているかというのは予想がつきます。

すべてのキーがたまに反応しないや、キーボードとの接続がたまに切れたりする場合はUSBケーブルなどが悪い場合が多いですし、特定の一列だけ反応しないなどだとチップ近辺の不具合が疑われます。

搭載されていたBYK901チップ

そして、今回のような特定のキーのみが反応が悪い場合はスイッチそのものの故障だと考えられるわけですね。スイッチ以外の部分は壊れていないと考えられるわけですね。

少し気を付けないといけないのが、今回はメカニカルキーボードであるという前提なので、メンブレンなどのタイプだと、スイッチの交換ができないので、接点復活材を使うぐらいしか対処のしようがなく、修理できるケースは少なかったりしますね。

このように判断をしてスイッチを交換することで修理ができると考えたわけです。

今回修理に使用するスイッチ

今回は新しくスイッチを用意して交換してみようと思います!…と言いたいところなのですが、都合よくそんな少数のスイッチを売っていることもないですし、私のキーボードに使用されているスイッチ自体あまり見ないメーカーの物なので、使用頻度の低いスイッチと入れ替えてしまうことにします。

とはいえ、やることは一緒なので新しいものを用意してもやることは一切かわりません。簡単に言えば外して新しいのを取り付けるだけですからね。

OUTMEU青軸

ちなみに、私のキーボードに採用されているのはOUTMEUというところのスイッチです。他の方の情報によると安価なメカニカルキーボードに採用されることのあるメーカーだそうです。しかし、このスイッチの形状はなんと独自のものでCherry MXとは互換がないのでキーキャップなんかも互換性はありません。十字の部分は似ているので行けるのかと思ったのですが、どうも微妙にサイズが合いません。少しだけOUTMEUのスイッチの方が十字が太いです。

OUTMEUの表記

メカニカルスイッチの接続部分(基盤にくっついている足の部分)は基本的に同じ形状だとは思うのですが、基本的には同じメーカーのスイッチでそろえるのが無難だと思います。

実際にキーボードを分解して構造を確認する

とりあえず分解していこうと思いますが、その前にある程度調べてそもそもスイッチの交換が可能であるかぐらいは調べました。

その結果、スイッチの接続には大まかにわけで2種類あることがわかりました。

一つはスイッチをはんだ付けで固定しているタイプ。安価なキーボードなどに多いそうです。

もう一つがスルーホールとかソケットとかいうらしく、接続部がソケット状になっていて、はんだなどを使わずにスイッチを交換できる優れものみたいです。実のところこのスルーホールタイプを最初に見て結構簡単にスイッチなんて交換できるのでは?なんて思っていました。

まあ書き方でわかると思いますが、使っているキーボードによってはスルーホールタイプのもあると思うので、初めに自分の所持しているキーボードについて検索などして、スイッチが交換可能かを謳っていないかを確認する方が良いと思います。

当然ながら分解をするわけですが、分解した時点でメーカーの保証や修理受付もしてもらえない可能性が高いので気を付けてください。壊してもいい、この方法に賭けるしか道がないという方がやるのをおすすめします。

では実際に分解してみます。キーボードの分解は基本的にはねじ止めの場合が多いのでねじを外していきます。

今回のキーボードの場合はキーキャップに隠れた位置にネジがあるのでキーキャップを外します。キーキャップを外すのは多くの場合は同梱されているキーキャップを外すための工具を使いましょう。とはいえ、軽くはまっているだけなので、外すのは素手でもできます。

右上の赤いのがキーキャップを外す工具

ねじのの場所がどこにあるのかわからないので、全てのキーキャップを外しておきます。今後壊れたときはねじの位置さえ覚えていれば、その周辺のキーキャップを外すだけで大丈夫ですね。

全てのキーキャップを外した

結果的には私の場合は裏には1本もねじはなく、表面に12か所ねじ止めがされていました。写真ではわかりにくいと思いますが、これはキーボードに依存するので気にすることはないでしょう。

それを全て外して持ち上げると裏側が外れるので基盤を見てみます。ここで、大体のキーボードで気を付けなければならないのが配線です。USBタイプキーボードの場合、配線が内部とつながっていることが殆どです。配線を切断しないようにだけ気を付けましょう

基板裏側

見ての通り銀色が光っています。はんだ付けのタイプで気軽に交換ができるタイプではありません。これは面倒ですが、はんだごてを使って交換するしかありませんね。

USBケーブルは私の場合はコネクタを介して接続されていました。こういった場合はコネクタを外すのが良いのですが、コネクタが固すぎて私の個体では外れなかったので、配線を切らないように配線をつなげた状態で慎重に作業しています。

USBケーブルの部分

私のは横がホットボンドで補強されていたので、それが中に入って固まっていたのかもしれません。この部分は汎用コネクタでできていたので最悪ここを壊しても交換できそうでした。余談ですが、XU-4という汎用コネクタでした。

さて、はんだ付けされていることも分かったので、作業をする前に工具の確認だけしておきます。

使用する道具

使用する工具や道具は種類です。

基本的にははんだ付けで交換するのではんだ付けをする機会のある人は大半の人が持っているものになります。以下の3つです。

  • はんだごて
  • はんだ
  • フラックス
  • はんだ吸い取り線(吸い取り機)

はんだ付けする人にはごくごく一般的なアイテムで事足ります。はんだもごくごく普通のものでよく、別段精密基板用に細いのがいいとかヤニ入り/なしとか、鉛フリーとかそういうこだわりはなくて大丈夫です。しいて言うなら鉛フリーはんだは溶けにくいので、次のことを見越しておくなら、鉛フリーじゃないはんだの方が良いかもしれないくらいです。

はんだ吸い取り線とフラックス(HAKKO 001)

ちなみに、これを機にこういった道具を1から揃えたい!という人ももしかしたらいるかもしれません。参考までに紹介しておきます。

はんだごては良い製品になると高いですが、そんなに凝って使わないという方も多いと思います。なのでこれを機に興味を持ってという方は最初は安いもので良いと思います。精密基板なんかをやりだすと、稀に二本欲しくなったりもするので、そんなとき後々でも後悔しないと思います。

この白光製のはんだごてはコストパフォーマンスは素晴らしいですね。最初は「ダイソーで売ってるの買ったらいいと思います」なんて書こうかと思っていたのですが、はんだ、はんだ吸い取り線、さらに簡易こて台までついて600円程度。ダイソーで買うよりも安いですし、メーカー的にも安心できるのでこちらが非常におすすめです。

あとはフラックスですが、調べたらもっと安いものなども色々出てくると思いますが以下のがおすすめです。理由としてはそこまで高くなく、ふたにハケがついており非常に使いやすいからですね。私はこれの前世代のHAKKO 001というのを使っていますが、性能的にこちらほうが良いです。

別々に買うなら「はんだ」や、「はんだ吸い取り線」あたりがいりますが、非常に安価です。

はんだは300円ぐらいです。

吸い取り線もベーシックなものなら200円前後で売っています。

紹介しての通りなのですが。実は新しいキーボードを買うよりはずっと安かったりします。一番最初に紹介したはんだごて入門キットなんて600円ですしね。フラックスが600円だとしても1200円ほどです。

後で紹介もしますが、はんだ吸い取り線の性能や、はんだごての性能にもよりますが、フラックスは無くても大丈夫な場合が多いです。私は安心のためと、使っているはんだ吸い取り線があまりにも酷い製品のためフラックスを使っているだけです。

さて、あとは実際にはんだごてを使って作業していきます。その前に一つだけ紹介しておくべきことがあるので簡単に次の項で説明します。

LEDイルミネーションは大丈夫?

気になる方もいると思うので書いておくと、LEDのイルミネーション機能のあるキーボードだけど大丈夫?って方もいると思います。これに関してはキーボードによるとだけお答えします。

というのも、私がメカニカルスイッチに詳しいわけではないので、LEDがスイッチに内蔵されているケースもあるかもしれませんが、私のはそういう個体ではないのでわからないからです。私の場合はスイッチとLEDは独立していて、LEDはLEDでキーボードにはんだ付けされていたので、機能を損なうことなく交換できました。なので、そこらへんは良く基盤を見てご自身で考えてください。

実際にスイッチを交換してみる

さて、実際の作業に取り掛かりましょう。

はんだごてを温めて準備をしましょう。そして準備ができたら交換するスイッチのはんだを外します。私の場合は2か所がはんだ付けされていただけでした。

はんだ付けは2か所でした

このはんだ付けされている部分に私はフラックスを一応かけておき、さらにはんだ吸い取り線にフラックスを付けたうえではんだを吸い取りました。

本来はそんなことしなくても大丈夫なことが多いのですが、所持しているはんだ吸い取り線の性能が悪すぎてはんだが溶けても全然吸収してくれないためです。性能の良いはんだ吸い取り線ならはんだ吸い取り線とはんだの部分と基盤を温めれば勝手に吸い取ってくれるはずです。流石にやっててイライラするので、はんだ吸い取り線は買い替えようと思っています。

余談はさておき、実際に吸い取る際に気を付けたいのがパターンの剥離。無理やりパーツやはんだ吸い取り線を引きはがそうとすりと、基板上のパターンを剥がしてしまい取り返しのつかないことになるので気を付けましょう。はんだ付けを普段する人には常識だと思いますが、一応経験の少ない方が読んでいるかもしれないのでしっかり書いておきます。

はんだ吸い取り線がくっついてしまった。
(写真ではUSBの配線が見えますが外せるなら外しましょう)

吸い取りを行っていると上記写真のようにはんだ吸い取り線がくっついてしまうことがありますが、絶対に力で引っ張ってはいけません。上述の通り基盤のパターンがはがれてしまいます。この際はもう一度加熱してはんだを溶かして使いましょう。

しかし、全然溶けない!ということもあると思います。その時は慌てず対処しましょう。はんだ付け用の「はんだ」を持ってきてそれを一度くっついてしまっている部分に流して、くっついている「はんだ」を一緒に溶かすように温めるとすんなり外すことができます。それでも外せなようなときは、ニッパーなどではんだ吸い取り線を切ってぎりぎりまで短くして熱が逃げる場所を無くしてみると外れる場合があります。

さて、作業の解説に戻ると、はんだを吸い取ったあとの写真がこちらです。

はんだを吸い取ったところ

本当は良くないですが、真ん中の白い部分が焦げてしまっていますが問題ありません、これはスイッチの樹脂の部分で、基板にはめる部分だからです。

ちなみに、その焦げているパーツの上にある緑色の「T」の字マークがついている部品がキーボードのLEDライトです。このように独立しているために、別の項で紹介した通り機能を損なうことなく修理ができています。

本来はもっときれいにパターンが見えるようにはんだを吸い取ったほうが良いのかもしれませんが、面倒なのでこれくらいにしています。正直、電気的に導通していれば良いだけなので気にしていません。

気を付けるべきは、しっかりピンと基盤が離れていてはんだが取れていることです。はんだがあると上述のパターンの剥離に繋がるのでこれだけはしっかり確認して、不安ならきっちりパターンが見えるまで全部はんだを吸い取るようにしましょう。

はんだがきっちり吸い取れていることを確認したら、スイッチを外します。外すのは結構硬かったです。

外す向きはキーボードの裏側から表側に向かって引き抜く感じになります。キーボードの表のパネルに引っかかっているので、押し出す必要があります。私の場合ははんだづされている上にある、スイッチの樹脂の部分をぐっと押し込んでスイッチを外しました。

裏から押したら浮き上がりました
スイッチを抜いた

さてこの抜いたスイッチを新しいものなり、別のスイッチと交換します。私の場合は「PAUSE」キーと「SCLK」キーはあまり使う機会がないのでそのスイッチと「スペース」キーと「Enter」キーとで入れ替えました。

あとは新しいスイッチを入れて逆の手順を行います。

私はスイッチを嵌め込んだ後は、一応フラックスを塗布し、その上ではんだ付けを行いました。今回私が使ったのはヤニ入りはんだだったので、フラックスを塗布する意味は薄いのですが、念のためやっておきました。はんだ付け自体はごくごく普通の手順で基盤とパーツを両方温めてはんだを溶かしてくっつけるだけです。

嵌め込むときはきっちり奥まで入っているのを確認する
はんだ付け終了

あとは戻す前に配線に気を付けながら動作確認を行うとよいでしょう。基盤むき出しの状態でスイッチを押してキーの反応を確認出来たらOKです。

さて、全てのキーに対して同じことをしてキーボードとして使える状態にしたところで、最後にやっておくかはおまかせするべきことを書いておきます。

それはフラックス洗浄です。フラックス洗浄って何?って方もいると思うので簡単に紹介すると、フラックスを使ってはんだ付けをした後にフラックスが基盤に残ります。この残ったフラックスが悪さをすることがあるのできれいにしようというのがフラックス洗浄です。

これが少しややこしく、私が紹介していたフラックスなら洗浄をした方が良いのですが、ものによっては無洗浄フラックスというのがあり、フラックス洗浄を行わないで良いフラックスがあるのです。

ですが、フラックス洗浄の工程を行わなかったからと言って近代のフラックスでは不具合が起こることは稀です。特に今回のキーボードのようなあまり精密なものではない場合は正直フラックス洗浄を行わなくても問題はそう簡単に起こることは無いと思います。しかも、大量にフラックスをかけたわけではなく、ハケで少し塗った程度ですからね。

私の今回使ったフラックス(HAKKO 001)も本来は洗浄するべきフラックスなのですが、今回は軽くふき取っただけで洗浄はしませんでした(本音を言うと面倒でした)。

完璧を求めるならフラックス洗浄を行うほうが良いです。私のように面倒ならしなくても…という感じです。かけすぎたと思うなら軽くふき取っておきましょう。まあどちらにせよ私は責任をとらないので、気になる方は調べてお好きな方を選んでください。

結果

最初に基盤むき出しの状態でキーの反応を見て問題ないか確認しました。

そして、全部ねじをはめてキーキャップも付けて実際に使ってみたところEnterキーもスペースキーも反応が昔のように良くなり問題なくなりました

交換して移動したキーも滅多に使うものではありませんし、反応が少し悪いぐらいでそこそこ反応はしてくれる程度の状態だったのでキーボードの機能的にも損なうことなく修理ができました。

どうでも良い余談をここで書いておくと、キーキャップを外した時点で分解やはんだ付けの作業に入る前にキーキャップを洗っていました。

キーキャップを洗う

水で1回流し、そのあと中性洗剤を入れた液体に漬け置きしました。そうすると、黒い塊のようなものが出てきました。おそらく皮脂や汚れが固まったものと推測されます。やはりキーボードは定期的に清掃しないとだめですね…

まとめ

私は必要なものはすべて持っていた、というよりも、一般的なはんだ付け用のアイテムがあったおかげでお金をかけることなく修理をすることができました

はんだ付けの道具を持っているなら、使わないキーとスイッチを入れ替えるだけで、再びキーボードが使えるようになる可能性があるため、もしメカニカルキーボードが故障したと思っているが、愛着があるからもっと使いたい、新しいのを購入する前に悪あがきをしたいというのであればやってみる価値はあると感じました。

実際に作業自体も難しくなく、はんだ付け初心者でもできるレベルなので少しはんだ付けに興味があって…なんて方にもお勧めできます。

調べたり、やっていて思ったのですが、AliexpressとかでOUTMEUのスイッチって販売されています。静音でなければ100個で2000円ほどで販売されています。しかも軸の種類がいっぱいありました。静音だと3000円ぐらいですね。

はんだ付けをする必要があるとはいえ、案外簡単にスイッチ自体は交換ができるので、そういったキーボードをお持ちの場合はすべてのスイッチを赤軸や銀軸などに変えて遊ぶのも面白いかもしれません。

私的には得るものも大きかったですし、楽しかったのですし、何よりコストがかからなかったので非常に満足です。

以上です。お読みいただきありがとうございました。

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