一、项目概述

Katia Keyboard 是一款基于 Crkbd（Corne）经典分体键盘架构重新硬件设计的开源分体机械键盘，项目采用 CERN-OHL-P-2.0 开源硬件协议，全部 PCB 生产文件、物料清单 BOM、贴片文件对外公开，可直接送厂打样、量产。

项目保留 Crkbd 原有按键物理位置，可直接使用现有 Crkbd 外壳；核心改造目标是修复原版 Crkbd 双层 PCB 在 USB 信号完整性、电磁干扰 EMI、静电防护 ESD 方面的短板，将硬件升级为四层 PCB 叠层方案，打造具备量产可靠性的分体键盘硬件。键盘配列为 6×3 主按键 + 3 拇指键，支持 Cherry MX 热插拔轴座，每颗按键搭载独立可寻址背光 LED，固件基于 QMK 开发。

二、硬件 PCB 设计方案

1. 四层板叠层结构

• 顶层：信号层，布置 USB 差分对等高速信号线

• 第二层：完整接地平面（本项目核心改进），用于提供低阻抗信号回流路径，抑制电磁干扰

• 第三层：电源层 + 部分信号走线

• 底层：剩余低速信号走线

2. 核心硬件优化点

1. USB 差分信号优化 USB D+/D - 按差分对规则布线，严格控制 90Ω±15% 差分阻抗，走线下方保留连续完整参考地平面，满足 USB 电气规范，改善原版 Crkbd 高速信号不稳定问题。

2. 接地与 EMI 电磁兼容设计 新增完整地平面，添加大量缝合过孔，最小化接地环路面积；电源回路增加磁珠、去耦电容，缩短器件到电源引脚距离，降低高频噪声与 EMI 辐射，满足常规 PCB 制造工艺。

3. ESD 与短路保护 5V 电源增加 PTC 自恢复保险丝；信号线路增加 TVS 瞬态抑制二极管；TRRS 左右互联线缆增加限流电阻，抑制浪涌，提升静电与短路容错能力。

4. 其他细节优化 使用专用电平转换芯片驱动 LED，降低压降损耗，提升背光亮度一致性；增加板载调试测试点、编程接口；全部物料采用 LCSC 立创商城料号，方便 BOM 采购与贴片生产，提升可制造性。

三、物料、打样与装配

1. PCB 生产参数：FR-4 基材，板厚 1.6mm，4 层板，外层铜厚 1oz，内层 0.5oz；最小孔径 0.3mm。配套底层钢网用于贴片。

2. 物料说明：BOM 包含 PCB 配套电子元器件，热插拔轴座、机械轴体不在 BOM 内，需单独采购；不含轴体的单套元器件物料成本约 60 美元。

3. 装配要点 推荐使用专业贴片厂完成 SMT 焊接；手工焊接需使用钢网刷锡膏，优先焊接贴片元件，最后焊接 LED、TRRS 接口与热插拔座。

⚠️重要安全提示：键盘通电状态下，禁止插拔左右两半之间的 TRRS 互联线，带电插拔会造成电路板和元器件永久性损坏，操作前必须断开 USB 供电。

四、固件方案

固件基于 QMK 固件框架开发，预编译固件包随项目 Release 发布。

• 左右两半键盘是两个独立 USB 设备，需要分别刷写固件，使用同一固件二进制文件。

• 进入 Bootloader 方式：可通过按键组合，或者按住 BOOT 按键同时按下 RESET 复位按键，设备会识别为 USB 大容量存储，直接拖入固件文件完成烧录。

• 默认内置 3 层按键映射：基础输入层、符号层、功能层，用户可自定义修改 QMK 键层配置。

五、项目价值

原版 Crkbd 是广受爱好者喜爱的开源分体键盘，但原生双层 PCB 存在信号与 EMI 短板，仅适合爱好者手工 DIY。Katia 项目通过四层 PCB、阻抗控制、EMI/ESD 防护的系统化硬件重构，在完全兼容 Crkbd 外壳与配列的前提下，把分体键盘硬件提升至可小规模量产的工业级可靠性，为分体键盘爱好者、硬件开发者提供一套更稳健的开源硬件参考方案。

六、License

CERN-OHL-P-2.0 license

七、项目地址

https://github.com/ikajdan/katia