In this study, a photo solder resist(PSR) with excellent dielectric properties was developed using various materials, including self-developed polyimide, porous silica, anisole, surfactants, and photoinitiators with low dielectric constant, to modify PSR (MPSR). The resulting PSRs exhibited a dielectric constant of 1.899 and dielectric loss of 0.006 at 10 GHz. The MPSR film was shown to be capable of internal cleavage type photoinitiation and was able to be developed up to a line width of 80 mm, indicating potential for direct application in PCB patterning processes. Finally, the encapsulation process was performed on a transmission line fabricated on Teflon with a line width of 250 mm, and S11 and S21 values were confirmed in the range of 20 to 35 GHz. The MPSR exhibited superior characteristics to existing PSRs, with S11 showing an improvement of about -12 dB and S21 showing over 40% improvement in value.

본 연구에서는 기성 photo solder resist(PSR)를 다양한 소재를 활용하여 유전 특성이 우수한 소재로 개발을 진행하였다. 다양한 소재는 유전율이 낮은 소재 자체 개발품의 폴리이미드와 다공성 실리카, 아니솔, 계면활성제, 광 개시제를 통해 기성 제품의 PSR을 개질하여 10 GHz 기준으로 유전상수 1.899, 유전손실 0.006을 나타내는 유전 특성이 우수한 PSR 소재로 개발하였다. 개발된 PSR 필름의 경우, 내부 개열형 광 개시제를 통해 현상이 가능하여 80 mm 선폭까지 현상이 가능한 것을 확인하였고, 이에 따라 추후 현장에서 패터닝 공정 또는 PCB에 직접 적용이 가능하다. 마지막으로, 250 mm 선폭의 테프론 위에 제작된 전송선로 위에 인캡슐레이션 공정을 진행하여, S11과 S21 값의 결과를 20~35 GHz 범위에서 확인하였다. 그 결과, S11과 S21 모두 비슷한 경향을 보였으며, S11에서는 개질된 PSR이 기성 PSR보다 약 -12 dB로 더 우수하였으며, S21 결과값 또한 40% 이상의 우수한 성능을 보였다.

Keywords: hybrid materials, photo solder resist, high frequency, low-k materials, transmission line.