Trawienie PCB w domu – jak zrobić płytkę drukowaną krok po kroku

← Elektronika DIY

Domowe wytwarzanie płytek PCB to umiejętność, która otwiera zupełnie nowy świat dla hobbysty elektronika. Zamiast czekać tygodniami na fabryczne zamówienie i płacić za minimalną ilość sztuk, możesz mieć gotową płytkę tego samego dnia – za ułamek ceny. Ten poradnik przeprowadzi Cię przez cały proces: od projektu w KiCad, przez naświetlanie lub termotransfer, aż po trawienie i wiercenie.

💡 Dwie główne metody: Fotorezyst (dokładniejsza, do elementów SMD 0402+) oraz termotransfer (szybsza, dostępniejsza, dobra dla elementów THT i SMD 0805+). W poradniku opisuję obie.

Lista materiałów i narzędzi

Materiał / narzędzie	Cena orientacyjna	Uwagi
Laminat jednostronny FR4 (35 µm miedź)	5–15 zł / dm²	Kupuj z rezerwą – pierwsze próby się marnują
Chlorek żelaza FeCl3 (proszek)	15–25 zł / 500 g	Wystarczy na kilkanaście płytek
Woda utleniona 3% + sól kuchenna	~5 zł	Alternatywa dla FeCl3, wolniejsza
Aceton lub IPA 99%	10–15 zł / litr	Do odtłuszczania miedzi
Papier do termotransferu (Press'n'Peel lub foto)	1–3 zł / arkusz	Lub folia fotorezystywna DF
Żelazko lub laminarka	posiadasz lub ~150 zł	Laminarka daje powtarzalne wyniki
Lampa UV 365–395 nm	30–60 zł	Do metody fotorezystu, lub słońce
Wiertarka z wiertłem 0,8 i 1,0 mm	wiertła ~10 zł / 10 szt.	Wiertło Dremel lub mini-wiertarka CNC
Rękawice nitrylowe	~15 zł / pudełko	Obowiązkowe przy FeCl3 i acetonach
Pojemnik plastikowy lub szklany	~10 zł	Do trawienia – nie metalowy!

Krok 1 – Projekt PCB w KiCad (bezpłatny)

KiCad 7/8 to profesjonalne środowisko do projektowania PCB dostępne za darmo. Alternatywy to EasyEDA (online) lub Fritzing (dla projektów Arduino). KiCad jest polecany ze względu na zaawansowane możliwości i brak blokad w wersji darmowej.

Zainstaluj KiCad ze strony kicad.org (wersja stabilna 8.x)
Stwórz nowy projekt → otwórz Schemat elektryczny → narysuj schemat układu
Przypisz footprinty komponentów (THT lub SMD) przez Edit → Assign Footprints
Wygeneruj listę połączeń: Tools → Generate Netlist
Otwórz PCB Editor → zaimportuj netlistę → rozmieść komponenty
Poprowadź ścieżki (routing): ręcznie lub użyj Freerouting (wtyczka)
Ustaw szerokość ścieżek: min. 0,3 mm dla sygnałów, 0,8–1,5 mm dla zasilania
Wypełnij masą miedzianą: Add Filled Zone → GND → warstwa Cu

✅ Reguły DRC przed wydrukiem: Przed eksportem uruchom Inspect → Design Rules Checker. Nie powinno być żadnych błędów. Sprawdź minimalne odstępy (clearance) – dla metody termotransfer ustaw min. 0,3 mm, dla fotorezystu możesz zejść do 0,15 mm.

Eksport Gerber i wydruk do trawienia

Do domowego trawienia nie potrzebujesz plików Gerber – wystarczy wydruk warstwy miedzi (F.Cu) w skali 1:1. Eksportuj przez File → Print:

Zaznacz tylko warstwę F.Cu (lub B.Cu dla lustrzanego odbicia przy termotransferze)
Włącz Mirror jeśli drukujesz metodą termotransferu (przeniesiesz obraz odwrotnie)
Ustaw skalę 1:1, wyłącz skalowanie do strony
Wydrukuj na papierze laserowym (termotransfer) lub folii (fotorezyst)
Drukarka laserowa – wyłącz tryb ekonomiczny, maksymalny toner

💡 Drukarka atramentowa nie nadaje się do termotransferu – tusz nie przylega do miedzi. Do metody fotorezystu można użyć plotera do druku na folii transparentnej lub outsourcować wydruk do kopiarni.

Krok 2a – Metoda termotransferu

Termotransfer polega na przeniesieniu toneru z papieru na laminat za pomocą ciepła. To najszybsza metoda domowa.

Przygotowanie laminatu

Przytnij laminat do wymaganego rozmiaru (z 5 mm zapasem z każdej strony)
Wyczyść miedź papierem ściernym P400, a potem P800 – usuń utlenienia
Odtłuść dokładnie acetonem lub IPA 99% – każdy ślad tłuszczu zniszczy transfer
Nie dotykaj miedzi palcami po odtłuszczeniu!

Transfer toneru

Wydrukowaną stronę papieru przyłóż do miedzi (toner ma dotknąć miedzi)
Przymocuj taśmą klejącą z jednej krawędzi, żeby nie przesunął się podczas prasowania
Rozgrzej żelazko do temperatury ~180–200°C (ustawienie „len" lub „wełna")
Prasuj równomiernie przez 3–5 minut, naciskając mocno – bez ruchu żelazkiem, tylko docisk
Zwróć szczególną uwagę na krawędzie – tam transfer jest najsłabszy

✅ Laminarka zamiast żelazka: Przepuść laminat z papierem przez rozgrzaną laminar 3–5 razy. Daje znacznie bardziej równomierny nacisk niż żelazko i niemal eliminuje błędy transferu.

Usuwanie papieru

Nie czekaj – od razu zanurz w letniej wodzie (nie gorącej!) na 3–5 minut
Delikatnie zdejmuj papier palcami pod wodą – nie sil się
Pozostałości papieru usuń mokrym wacikiem, krążkowym ruchem
Sprawdź pod lupą: ścieżki muszą być ciągłe, bez przerw ani zwarć
Drobne przerwy uzupełnij markerem OHP (permanentnym) lub lakierem do paznokci

Krok 2b – Metoda fotorezystu (bardziej precyzyjna)

Fotorezyst UV pozwala uzyskać ścieżki poniżej 0,2 mm i jest polecany do układów SMD z drobną rastrą. Wymaga lampy UV i wywoływacza.

Naklejanie folii fotorezystu DF

Wyczyść i odtłuść laminat tak samo jak przy termotransferze
Podgrzej laminat do ~40°C (np. suszarką) – folia lepiej przylega
Zdejmij pierwszą warstwę folii fotorezystu (jest przezroczysta)
Przyklejaj folię w ciemnym pomieszczeniu lub przy żółtym świetle, zaczynając od jednej krawędzi
Dociśnij za pomocą gumowej szpachli, usuwając pęcherzyki powietrza
Odczekaj 15–30 minut przed naświetlaniem

Naświetlanie UV

Przyłóż maskę (wydruk na przezroczystej folii), stroną zadrukowaną do fotorezystu
Dociśnij szkłem lub folią próżniową, żeby nie było szczelin
Naświetlaj lampą UV 365–395 nm przez 60–120 sekund (zależy od mocy lampy)
Rób próby: zbyt krótko = słabe utwardzenie, zbyt długo = podświetlenie krawędzi

💡 Słońce zamiast lampy UV: W pogodny dzień naświetlaj 2–3 minuty przez folię przyciśniętą szkłem. Wyniki są zaskakująco dobre, choć mniej powtarzalne niż z lampą.

Wywoływanie

Przygotuj wywoływacz: 1% roztwór Na₂CO₃ (soda kalcynowana) – 10 g na 1 litr wody
Zanurz płytkę w roztworze i delikatnie kołysz pojemnikiem – 30–90 sekund
Nienaświetlone partie fotorezystu rozpuszczą się, odsłaniając miedź
Przepłucz obficie wodą i sprawdź pod lupą
Utwardzone partie fotorezystu (przyszłe ścieżki) pozostają na miedzi

Krok 3 – Trawienie w chlorku żelaza (FeCl3)

Chlorek żelaza to najczęściej używany środek trawiący – jest tani, skuteczny i łatwo dostępny (sklepy elektryczne, internet). Usuwa miedź wszędzie tam, gdzie nie ma ochrony (toneru lub fotorezystu).

Parametr	Wartość
Stężenie roztworu	400–600 g FeCl3 na litr wody
Temperatura optymalna	40–50°C (ciepły, nie gorący)
Czas trawienia	10–30 minut (zależy od temperatury)
Pojemnik	Plastik (PE/PP), szkło – nie metal!
Utylizacja	Punkt PSZOK – FeCl3 to odpad chemiczny

Procedura trawienia

Załóż rękawice nitrylowe i okulary ochronne – FeCl3 boleśnie brudzi skórę i ubrania
Wlej roztwór do pojemnika – laminat powinien pływać swobodnie
Zanurz płytkę stroną z miedzią skierowaną w dół – produkty trawienia opadają, przyspieszając proces
Co 2–3 minuty delikatnie kołysz pojemnikiem lub miej pompkę akwariową z rurką do mieszania
Kontroluj postęp: wyjmij płytkę, opłucz wodą i sprawdź wzrokowo
Zakończ trawienie gdy znika ostatni fragment niepotrzebnej miedzi – nie za wcześnie, nie za późno
Przepłucz obficie bieżącą wodą minimum 2 minuty

✅ Podgrzewanie przyspiesza trawienie: Umieść pojemnik z roztworem w misce z gorącą wodą (~50°C). Czas trawienia skróci się z 30 do 10–15 minut i zmniejszy się podtrawianie boczne ścieżek.

Alternatywa: woda utleniona + kwas solny

Mieszanina 1 części kwasu solnego (HCl 10%) i 2 części wody utlenionej H₂O₂ (3%) trawi szybciej niż FeCl3 i jest tańsza, ale wymaga szczególnej ostrożności – mieszaj zawsze wlewając kwas do wody, nie odwrotnie.

Krok 4 – Usuwanie toneru / fotorezystu i cynowanie

Usuwanie maski

Toner: zetrzyj acetonem – kilka sekund energicznego pocierania
Fotorezyst: usuń roztworem NaOH (2%) lub acetonem
Po usunięciu widać czystą, błyszczącą miedź

Cynowanie (opcjonalne, ale zalecane)

Miedź bez ochrony utlenia się i trudniej się lutuje. Cynowanie chemiczne (HASL DIY) możesz zrobić za pomocą pasty do cynowania dostępnej w sklepach elektronicznych.

Odtłuść miedź acetonem
Nałóż pastę do cynowania i ogrzewaj delikatnie palnikiem lub suszarką
Ewentualnie zanurz w gorącej kąpieli cyny (olej lub specjalny środek) – dla równomiernej powłoki
Alternatywnie: pokryj olejem mineralnym lub lakierem akrylowym i lutuj przez ten film

Krok 5 – Wiercenie otworów THT

Elementy przewlekane (THT) wymagają otworów. Standardowe wiertła to:

0,8 mm – rezystory, kondensatory, diody, kryształy, nóżki IC DIP
1,0 mm – tranzystory, złącza, przyciski
1,2–1,5 mm – kondensatory elektrolityczne, tyrystory, większe złącza
3,2 mm – otwory montażowe M3

✅ Wiertła spiralne do PCB (carbide) są znacznie trwalsze niż stalowe. Wiertło 0,8 mm ze stali szybko się tępi i łamie na FR4. Kupuj zestawy węglikowe z Aliexpress – 10 szt. za ok. 15 zł i tną setki otworów.

Używaj mini-wiertarki (Dremel, klon Proxxon) z podstawą. Obroty powinny wynosić 10 000–15 000 rpm. Zbyt niskie obroty powodują wyrywanie laminatu zamiast wiercenia. Wiertła do PCB nie mają punktu centralnego – zaznacz otwory kłębkiem lub igłą przed wierceniem.

Rozwiązywanie problemów

Problem	Przyczyna	Rozwiązanie
Ścieżki po transferze mają przerwy	Niedostateczne odtłuszczenie lub za mało toneru	Uzupełnij markerem lub powtórz z nowym arkuszem
Toner odpada podczas zdejmowania papieru	Za mała temperatura lub za krótkie prasowanie	Wydłuż czas prasowania, zwiększ temperaturę o 10°C
Podtrawione ścieżki (zbyt cienkie)	Za długi czas trawienia	Kontroluj co 2 minuty; użyj wyższej temperatury, żeby skrócić czas
Pozostałości miedzi między ścieżkami	Za krótkie trawienie lub stary FeCl3	Wróć do kąpieli na 2–3 minuty; odśwież roztwór
Fotorezyst nie wywołuje się	Za długie naświetlanie lub błędna dawka Na₂CO₃	Skróć czas UV o 20%; sprawdź pH wywoływacza (8–10)
Otwory wyrywają laminat	Za małe obroty wiertarki lub tępe wiertło	Zwiększ obroty min. do 10 000 rpm; wymień wiertło

Bezpieczeństwo i utylizacja

⚠️ Chlorek żelaza brudzi trwale skórę, ubrania i ceramikę sanitarną. Używaj rękawic nitrylowych i nie wylewaj do zlewu – to odpad chemiczny! Zużyty roztwór wylej do szczelnego pojemnika i oddaj do PSZOK. FeCl3 można regenerować, przepuszczając przez niego powietrze lub dodając H₂O₂ – żelazo II utlenia się z powrotem do żelaza III.

Aceton i IPA – pracuj z wentylacją, z dala od ognia
Rękawice i okulary – obowiązkowe przy wszelkich chemikaliach
Wiórki FR4 – kancerogenne przy wdychaniu; wierć pod wyciągiem lub używaj maseczki FFP2
Lampa UV – nie patrz bezpośrednio w źródło światła UV-A

FAQ – Najczęstsze pytania

Czy można trawić PCB dwustronnie w domu?

Tak, ale wymaga to precyzyjnego wyrównania masek dla obu stron (rejestracja). Zrób otwory rejestracyjne w rogach arkusza, naświetl/przenieś stronę A, obróć i powtórz dla strony B. Przelotki (via) zalutuj drutem 0,5 mm. To pracochłonne, ale wykonalne.

Jaka jest dokładność metody termotransfer?

Przy dobrej drukarce laserowej i papierze foto (błyszczącym) uzyskasz ścieżki 0,3–0,5 mm i odstępy 0,3 mm. To wystarczy dla elementów SMD 0805, 0603 oraz układów DIP. Do SMD 0402 i gęstej rastra BGA potrzebujesz fotorezystu.

Czy warto kupić frezarkę CNC do PCB?

Tanie chińskie maszyny CNC (np. 3018 Pro, ok. 400–600 zł) frezują PCB bez chemikaliów. Ich dokładność wynosi 0,1–0,2 mm przy odpowiedniej konfiguracji. To dobra alternatywa jeśli chcesz unikać chemii, ale frezowanie jest głośne i generuje szkodliwy pył FR4.

Ile kosztuje wyprodukowanie jednej płytki w domu vs fabryka?

Przy domowym trawieniu: materiały na 1 szt. to 2–5 zł (laminat + FeCl3). Czas – 30–60 minut na całość. Zamówienie fabryczne (np. JLCPCB): 2 USD za 5 szt. (100×100 mm), ale trzeba czekać 7–21 dni na dostawę. Dla prototypowania domowe jest szybsze; dla produkcji seryjnej fabryka jest zawsze tańsza i lepsza jakościowo.

Które programy do projektowania PCB są bezpłatne?

KiCad (open-source, bez ograniczeń), EasyEDA (online, darmowe do 2 warstw), Fritzing (dla Arduino, 10 EUR jednorazowo), DesignSpark PCB (darmowe). Unikaj StarterEdition starszego Eagle – jest ograniczone i ma gorsze wsparcie.

Podsumowanie

Domowe trawienie PCB wymaga nieco praktyki, ale już po kilku próbach będziesz produkować płytki porównywalne jakością do tych z niedrogich fabryk – z tą różnicą, że gotowe są tego samego dnia. Inwestycja w podstawowy zestaw (laminat, FeCl3, papier do termotransferu) to ok. 50–80 zł i starczy na kilkanaście płytek.

Polecana ścieżka: zacznij od metody termotransferu z laminatorem – najszybsza krzywa uczenia się. Gdy poczujesz się swobodnie z rozstawianiem elementów i trawieniem, przejdź na fotorezyst dla precyzyjnych układów SMD.

✅ Następny krok: Kiedy opanujesz trawienie jednostronne, spróbuj zamówić prototyp w JLCPCB lub PCBWay – za kilka dolarów dostaniesz płytki dwustronne z maską lutowniczą, opisem i metalizacją przelotką. Porównanie jakości i doświadczenie z fabrycznym workflow przydadzą Ci się przy projektowaniu precyzyjniejszych układów.