[KBpedia] Switch Alps - Serie SKCL/SKCM

[yLothar]

Molti, parlando degli switch Alps, direbbero che c'erano prima che arrivassero i Cherry MX... ma non è poi così esatto.

Parlare di switch Alps non è così semplice perché la mera indicazione del produttore non aiuta a differenziare la varie tipologie di interruttori creati nel corso della sua storia.
Possiamo però ritenere - con una certa serenità - caratteristica, sopra ogni dubbio, la mitica serie SKCL/SKCM: nata nel 1983, ha equipaggiato molte delle tastiere meccaniche di quegli anni e tra queste alcuni mostri sacri come ad es. la Apple Standard Keyboard.

In vista dell'ormai prossimo meetup nostrano - MKIT 2024 - ho deciso di dedicarmi ad una build Alps e per questo ho messo mano ad una M0118 recuperata tempo fa su eBay.

La mia unità sembra prodotta in U.S.A. - nel 1987 apparentemente, in base a quanto stampato sul retro della PCB - e monta switch SKCM Orange - ad eccezione del CAPS-LOCK, che utilizza la più esotica variante «Lock» .

La board che ho utilizzato era stata sicuramente riparata in precedenza, a giudicare da un ponte eseguito molto probabilmente per aggirare una pista saltata: anche alcune saldature sono evidentemente posticce.

Gli switch però sembrano originali e - solo sul bottom, in accordo con quelle che erano le prassi nella produzione di quegli anni - riportano il logo Alps, in corsivo.

Il top rimane quindi anonimo, e presenta i famosi slits ovvero delle piccole braccia il cui compito è quello di fermare ed attutire il ritorno dello stem: la presenza di questi braccetti contribuisce a dare allo stem Alps la sua caratteristica forma, facilmente riconoscibile.

L'operazione di dissaldare gli switch dal plate ha richiesto un certo impegno - per fortuna ho utilizzato la mia fedele HAKKO FR-301, che mi ha facilitato non poco.
Nota a margine: i pin degli switch Alps sono più larghi rispetto a quelli degli switch MX, circa 1,22 - 1,24 mm. È bene quindi procurarsi una punta con foro di estrazione con diametro di almeno 1,3 mm - meglio ancora se di 1,6 mm.

Gli switch Alps della serie SKCL/SKCM sono decisamente più complessi rispetto alla controparte Cherry MX - riprendendo l'accenno all'inizio di questo post, è curioso notare come sia la serie Alps SKCL/SKCM che quella Cherry MX siano apparse attorno al 1983, muovendo di fatto i primi passi insieme.

Eppure, nonostante la complessità di costruzione, gli switch Alps hanno un meccanismo di chiusura che permette di aprirli anche quando sono installati sul plate. Le linguette di aggancio sono infatti connesse al bottom - contrariamente ai Cherry, dove invece sono attaccate al top - e una volta divaricate permettono di estrarre comodamente il top. Se per gli switch a standard MX è praticamente indispensabile avere uno switch opener dedicato, per gli Alps è sufficiente aiutarsi con delle pinzette.

Osservando il top estratto è subito evidente la concezione meccanica di questa serie di switch: lo stem scorre inserito in due binari posti lungo i suo lati più corti mentre uno dei lati più lunghi è quello che, abbassandosi, aziona il complesso switch plate - che di fatto è il vero meccanismo di questo interruttore. Nel mio caso - variante Orange - sul lato opposto trova alloggio un secondo plate, concepito per donare allo switch la sua natura tattile - ha infatti una curvatura decisamente più accentuata e spigolosa.
I due plate sono inseriti mediante guide all'interno del top, con tolleranze davvero molto ridotte.

La molla è da 12 mm - quindi più corta rispetto alla lunghezza standard (15 mm) dei Cherry MX. I pin dei contatti sono posizionati in modo simile a quelli MX ma risultano essere decisamente più in linea.

Il bottom dello stem è asimmetrico: il lato che è rivolto verso lo switch plate ha infatti una rientranza squadrata.

Top e bottom hanno forme più squadrate e regolari rispetto alla controparte Cherry, con una sezione che è rettangolare.

Il bottom è praticamente piatto, tranne che per tre sporgenze - poco pronunciate - che servono quale fermo per la molla e per lo stem.

Gli switch Alps SCKL/SKCL sembrano quindi composti da 5 o 6 parti, dove la componente variabile è data dal secondo plate, quello che è presente solo nelle varianti tactile o clicky.

La procedura di apertura degli switch Alps è molto simile a quella utilizzata per i Cherry.

Il protagonista però indiscusso di questa serie è l'iconico switch plate, un piccolo concentrato di precisione e tecnologia.

A prima vista è impossibile sospettarlo ma questo piccolo componente è composto - solo lui - da ben sei parti.
Ma attenzione: al netto della lamina metallica, che si può rimuovere e riposizionare facilmente, accedere al resto dei componenti è un'operazione che di fatto rompe il plate, rendendo impossibile riassemblarlo nel modo corretto. Ciò che segue non deve quindi essere replicato, è mostrato qui a scopo puramente didattico.

Il plate è costruito attorno ad un alloggio in plastica sul quale sono affrancati, sovrapposti, più componenti, tenuti in posizione da due piccoli fermi - sempre in plastica. Una lamina metallica, dotata della foglia che rimane poi a contatto con lo stem, è inserita a cavallo dell'alloggio in plastica, tenuta in posizione per mezzo di un semplice incastro a pressione.

Il procedimento di produzione, una volta inseriti e posizionati i vari componenti, li affranca con una saldatura plastica in corrispondenza dei due perni inferiori, rendendo tale operazione non reversibile. Per poter aprire il componenti è necessario rimuover i due sottili fermi con una lama.

Osservando il plate dal basso è evidente come i due pin di contatto siano quasi allineati in orizzontale e si può intravedere come siano di fatto connessi con due plate sovrapposti. Per meglio comprendere come sia possibile che non generino contatto è necessario aprire il componente.

La lamina metallica è facilmente rimovibile: togliendola è possibile notare come ospiti un pin metallico appena pronunciato, a forma semisferica, sul lato interno, e in corrispondenza di questo l'alloggio in plastica rivela una sottile linguetta, libera di flettere, essendo agganciata solo dalla parte della base.

Possiamo quindi iniziare a farci un'idea sul meccanismo di attivazione: lo stem, scendendo verso il basso, comprime la lamina metallica, che a sua volta preme sull'alloggio in plastica, con massima efficacia proprio in corrispondenza del pin semisferico.

Per andare oltre nella nostra analisi è necessario rimuovere i fermi in plastica: per far questo ho utilizzato un interruttore ormai fallato, con un pin danneggiato durante le operazioni di dissaldatura descritte qui sopra.

Una volta rimossi i due fermi, rimuovendo il contatto superiore ecco comparire una sottilissima membrana isolante trasparente, quasi impossibile da notare altrimenti.

Non è un caso che questa serie di switch venga chiamata «complicated Alps»: la tolleranza di queste componenti è infatti minima e lo spessore isolante è ciò che garantisce che non ci sia contatto se non in concomitanza di una certa pressione, esercitata in corrispondenza del pin metallico.

La gabbia in plastica utilizza due pin posti in basso per tenere fermi e allineati i vari componenti: da notare la forma allungata del pin di contatto, che richiama molto da vicino il crosspoint contact dei Cherry.

Ma non è ancora finita: se si osserva infatti da vicino il secondo contatto si scopre che in realtà non si tratta di un unico pezzo bensì di due componenti distinte, tenute insieme da una piccolissima saldatura.

Il secondo contatto ha di fatto una struttura a ferro di cavallo, su cui è affrancata una sottile lamina conduttrice: per rimuoverla è necessario applicare una certa forza, andando a rompere la piccola saldatura applicata in corrispondenza del pin.

La prima volta che ho provato a sezionare uno switch plate Alps sono rimasto pertanto abbastanza perplesso: sono la bellezza di sei componenti, assemblate con estrema precisione a formare un unico pezzo di dimensioni assai ridotte, realizzato mediante un processo di produzione che ne rende praticamente impossibile alcuna modifica o riparazione.

Per un singolo switch dobbiamo quindi considerare in definitiva la bellezza di almeno dieci componenti - undici (secondo plate) se consideriamo le varianti tactile/clicky.