Ta có thể phân chia các thể loại bàn phím máy tính theo công nghệ/ loại switch mà nó sử dụng. Bàn phím chữ trên máy tính thông thường có 80-110 công tắc bền (durable switches), thường mỗi phím là một switch. Việc dùng switch nào để sản xuất bàn phím là yếu tố quyết định đến độ bền, độ phản hồi (cảm xúc giác mang lại khi bấm phím) và quãng đường đi khi ấn xuống của mỗi phím. Hiện tại các hãng sản xuất bàn phím cơ đang theo đuổi cách kết hợp một hoặc một vài loại switch khác nhau trên cùng bàn phím để giảm chi phí sản xuất và mang lại cảm giác đa dạng cho người dùng. Anh em cùng tôi xem kỹ một số loại bàn phím hiện đang có trên thị trường nào!
Membrance keyboard (bàn phím màng)
Bàn phím màng, tất nhiên không phải là bàn phím cơ. Có hai loại bàn phím màng thường thấy: flat-panel và full-travel. Bàn phím màng flat-panel (phẳng) thường được dùng cho các thiết bị gia dụng như lò vi sóng, máy photocopy. Thiết kế chuẩn của một bàn phím màng phẳng gồm ba lớp: lớp trên cùng có in các nhãn ở mặt trước và các sọc dẫn ở mặt sau, giữa là lớp đệm, lớp sau cùng là các sọc dẫn được in vuông góc với các lớp phía trước. Khi ba lớp này đi cùng với nhau, các sọc tạo thành một hình lưới. Khi người dùng ấn nút, ngón tay sẽ đẩy lớp trước chạm và lớp đệm để đóng mạch tại các giao điểm của hình lưới, kích hoạt bộ xử lý điều khiển máy tính và báo hiệu một phím nào đó đã được bấm. Bàn phím màng loại phẳng nhìn chung không tạo ra phản hồi vật lý nào (cảm xúc giác khi gõ phím), do đo các thiết bị dùng loại bàn phím màng này thường phải được thiết kế đi kèm với một tiếng bíp hoặc đèn sáng báo hiệu nút đã được ấn xuống. Chúng thường được dùng trong các môi trường đòi hỏi yêu cầu cao về chống ẩm, chống nước, và chống rò rỉ điện. Thật ra ban đầu các bàn phím màng dạng phẳng này vốn được thiết kế cho một số model máy tính bảng như Sinclair ZX80, Atari 400, nhưng sau đó quan sát thấy hiệu quả thật sự trên các thiết bị gia dụng cũng như những hạn chế khi dùng cho máy tính bảng nên các nhà sản xuất đã chuyển hướng ứng dụng để phù hợp hơn. Bàn phím màng full-travel là dạng bàn phím màng phổ biến nhất hiện nay dùng cho hầu như các loại máy tính đại chúng trên thị trường. Loại này dùng switch làm bằng nhựa một mảnh, ấn xuống màng để tạo tiếp xúc với lưới điện và báo hiệu phím được ấn. Cách vận hành đơn giản, nhẹ nhàng, quãng đường di chuyển ngắn giúp các máy tính bấm nhanh, mượt và nhẹ.
Dome-switch keyboard (Bàn phím switch vòm)
Cơ chế hoạt động của dome-switch keyboard là: ngón tay ấn xuống vòm để hoàn thành đóng mạch điện và báo hiệu phím đã được bấm. Về mặt kỹ thuật, bàn phím vòm là kết hợp của switch màng phẳng và switch cơ học. Khi mạch điện đóng, hai bảng mạch dưới phím cao su tiếp xúc nhau qua một miếng kim loại hình vòm nên gọi là công tắc vòm. Có hai loại dome-switch: Loại một là các miếng vòm làm từ thép không gỉ, khi được nén mang lại cho người dùng cảm xúc giác rõ rệt, loại này phổ biến hơn, và thép không gỉ được tăng cường tuổi thọ bằng cách mạ vàng hoặc mạ niken. Loại hai là switch dùng miếng vòm cao su (polydomes) có chi phí sản xuất và giá thành thấp hơn, polydomes không có hình dạng rõ rệt như domes kim loại và thường có ngưỡng chịu đựng và các thông số kỹ thuật thấp hơn dẫn đến độ bền cũng kém hơn domes kim loại. Polydomes hầu như không tạo ra tiếng ồn khi bấm phím, dành riêng cho người dùng làm việc trong môi trường yêu cầu độ yên tĩnh nhưng không đòi hỏi có tuổi thọ quá cao. Cả hai loại dome-switch kim loại hay poly này đều là công nghệ switch phổ biến nhất hiện nay dùng trên các máy tính hiện đại, các bộ điều khiển cầm tay, điện thoại di động, ô tô, điện tử tiêu dùng và thiết bị y tế. Các bàn phím dạng này còn có tên gọi khác là bàn phím chuyển đổi trực tiếp (direct-switch keyboard).
Scissor-switch keyboard (bàn phím dùng switch cắt kéo)
Đây là một nhánh phát triển lên từ công nghệ dome-switch, dành riêng cho máy tính. Trong đó các phím được gắn trên mạch thông qua hai miếng nhựa lồng vào nhau theo dạng cắt kéo, gắn vào bàn phím và phím. Về nguyên tắc scissor-switch vẫn dùng switch vòm cao su, nhưng bằng loại nhựa đặc biệt nối keycap với piton làm giảm vòm cao su nên hành trình đi ngắn hơn rất nhiều so với poly dome truyền thống (2mm so với chuẩn ban đầu là 3.5-4mm). Loại keyswitch này thường được dùng cho bàn phím tích hợp của máy tính xách tay, với đặc điểm thường thấy là không tạo tiếng ồn và bấm rất nhẹ nhàng nhạy phím. Bàn phím dạng scissor-switch thường có giá thành đắt hơn so với poly-dome-switch, và khó vệ sinh hơn một chút (do hạn chế di chuyển của các phím và các điểm đính kèm), nhưng đổi lại ít gãy vỡ switch vì các khoảng trống bên dưới phím thường rất hẹp, các cơ quan được chèn chặt vào nhau không có chỗ để bung vỡ khi gặp va chạm.
Capacitive keyboard (Switch điện dung)
Trong loại bàn phím này khi mình bấm một phím sẽ làm thay đổi điện dung của một mẫu trên miếng tụ điện. Mẫu này bao gồm hai miếng tụ điện hình chữ D cho mỗi switch, được in trên mỗi bảng mạch in PCB và được bao phủ bởi lớp màng mỏng cách điện hoạt động như một chất dung môi. Nói một hồi thì chỉ thấy cấu tạo và cách vận hành của switch điện dung phức tạp hơn nhiều so với các công nghệ vừa nói ở trên, nhưng về kết quả vật lý thì switch điện dung lại hiệu quả và đơn giản hơn nhiều: đối diện switch là một PCB với các miếng tụ điện, khi nhấn phím, lá bám chặt vào bề mặt PCB, tạo thành một chuỗi tụ điện giữa hai miếng tiếp xúc và được tách ra bằng một lớp bán dẫn mỏng, do đó rút ngắn được phản ứng điện dung, cho nên khi đến tay người dùng, anh em không cần phải bấm sâu hết chiều cao phím mới có tác dụng, cho phép chúng ta gõ nhanh mượt hơn mà không cần tốn nhiều lực và độ trể nhiều như các công nghệ khác. Các bàn phím này thành công đến nỗi Realforce (công ty con của Topre) đã phát triển thêm tính năng giúp switch này có thể thay đổi điểm nhận phím từ nửa hành trình (tiêu chuẩn) cho đến nhận sớm (1/3 hành trình) hoặc nhận trễ (2/3 hành trình). Nhưng mãi đó, công ty thật sự thành công và gây được ấn tượng lớn với người dùng trên công nghệ switch điện dung này chính là Topre (Nhật Bản) và việc sở hữu những chiếc bàn phím cơ này tại Việt Nam rất dễ dàng. Bạn có thể liên hệ Phong Cách Xanh hay Hà Nội Computer để mua những chiếc bàn phím cơ đắt tiền này hoặc qua các trang thương mại điện tử như Tiki, Shopee. Sản phẩm của Realforce của hơi đặc biệt nên những nơi mình kể trên thường luôn sẵn hàng cho các bạn.
Mechanical switch keyboard (Bàn phím cơ)
Mỗi phím của bàn phím cơ có chứa một switch cơ hoàn chỉnh bên dưới. Mỗi công tắc bao gồm một vỏ, lò xo, và thân switch, đôi khi đi kèm là các bộ phận khác như lá xúc giác riêng biệt hoặc thanh nhấp chuột. Mechanical switch có ba dạng khác nhau: tuyến tính (linear) với điện trở phù hợp, xúc giác (tacticle) với khả năng chạm không để lại âm thanh, và clicky với âm thanh lớn khi bấm phím. Tùy thuộc vào điện trở của lò xo, các phím trên bàn phím cơ sẽ cần một lực khác nhau để hoạt động. Hình dạng thân switch và vỏ của switch sẽ giúp thay đổi khoảng cách truyền động và khoảng cách di chuyển của công tắc. Âm thanh tạo ra khi bấm phím cũng có thể được thay đổi phần nào bằng cách thêm vào các bộ giảm chấn cao su. các bộ giảm chấn cao su. Khác với các loại bàn phím khác (đặc biệt là bàn phím màng), phím cơ cho phép người dùng thay đổi switch khi có lỗi hoặc kết hợp nhiều switch khác nhau một cách dễ dàng trên cùng một chiếc phím cơ. Xét về vận hành kỹ thuật, về chất liệu tạo nên switch cơ học, và cả hiệu năng làm việc lẫn tuổi thọ, bàn phím cơ đạt con số xuất sắc với tuổi thọ ước lượng trung bình khoảng 50 triệu lần bấm. Hai hãng thành công nhất với các sản phẩm công tắc cơ học là Cherry (với các dòng Cherry MX) và Filco (cũng sử dụng switch Cherry MX).
Buckling-Spring keyboard
Nhiều người dùng bàn phím cơ lại yêu thích một loại công nghệ khác là Buckling spring. Cơ chế lò xo vênh trên mỗi switch chịu trách nhiệm cho phần tạo ra âm thanh và xúc giác khi nhấn phím, nó vận hành bằng cách điều khiển một cái búa nhỏ đập vào công tắc điện dung hoặc công tắc màng. Hiện nay các bàn phím lò xo buckling được sản xuất độc quyền bởi Unicomp. Đọc thêm phần 2 tại đây