iMicro
纳米压痕仪

iMicro纳米压痕仪可轻松测量硬质涂层、薄膜和小尺寸材料等。其准确、灵活，并且用户友好，可以提供压痕、硬度测试、划痕和纳米级万能试验等多种纳米力学测试。作动器易于更换，能够提供大范围的动态载荷和位移，对于从软质聚合物到硬质金属/陶瓷等材料，均可以进行准确而可重复的测试。模块化的功能选项可以适配各种应用：材料力学特性图谱、频率相关特性测试、划痕和磨损测试以及高温测试。iMicro提供一整套的扩展功能选项，包括样品加热、连续刚度测量、NanoBlitz3D/4D材料力学性能成像、Gemini 2D作动器用于摩擦学和其它双轴力学测量。

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产品描述

iMicro 纳米压痕仪标配InForce 1000作动器，用于进行纳米压痕和万能纳米力学试验，并可选配InForce 50作动器用于测试较软的材料。InView 软件包灵活、现代，让用户轻松进行纳米尺度测试。iMicro是一款紧凑型测试平台，其箱体中内置高速InQuest控制器和隔振框架。各种不同的材料和器件均可以进行测试，包括金属、陶瓷、复合材料、薄膜、涂层、聚合物、生物材料和凝胶等。

产品特色

InForce 1000作动器采用电容式位移传感和电磁力驱动，且压头易于更换
InForce 50作动器选件，提供最大50mN的法向力，可用于测量较软的材料；Gemini 2D作动器选件，可实现两个方向的动态测量独特的压头校准系统，集成在软件中，可实现快速、准确的压头校准
InQuest高速控制器电路，数据采集速率可达100kHz，时间常数最快为20µs
XY运动系统以及易于安装的磁性样品台
高刚度框架，且集成隔振功能
集成显微镜，数字变焦，可实现精确的压痕定位
符合ISO 14577等标准的测试方法
InView软件包，包含RunTest、ReviewData、InFocus、InView University在线培训和InView移动应用程序

产品应用

硬度和模量测量（基于Oliver-Pharr模型）
快速材料力学性能成像
ISO 14577 硬度测试
聚合物损耗因子、储存模量和损耗模量
定量的划痕和磨损测试
高温纳米压痕测试

适用行业

大学、科研实验室和研究所
半导体与封装产业
PVD/CVD 硬质涂层（DLC、TiN）
MEMS：微机电系统/万能纳米力学试验
陶瓷与玻璃
金属与合金
制药
涂层涂料
复合材料
电池与储能
汽车与航空航天

硬度和模量测量（基于 Oliver-Pharr 模型）

力学性能表征在薄膜的制造和工艺控制中至关重要，其中包括汽车工业中的涂层质量控制，以及半导体制造中前段和后段的工艺控制。

iMicro纳米压痕仪能够测量从超软凝胶到硬质涂层的各种材料的硬度和模量。高效地评估材料性能，保证了在生产线上进行有效的质量管控。

快速材料力学性能成像

对于包括复合材料在内的许多材料而言，不同区域之间的力学性能可能存在很大差异。iMicro的样品台在X轴和Y轴方向上能够分别移动100mm，且其在Z轴方向上能够移动25mm，因此可以测试尺寸大且高度不同的样品。使用NanoBlitz功能选项进行材料表面和断层力学性能成像，可以快速获得各种被测力学性能的彩色分布图。

ISO 14577 硬度测试

iMicro 纳米压痕仪内置预先编写的 ISO 14577 测试方法，其依据 ISO 14577 标准测量材料硬度。该测试方法可以自动测量并输出杨氏模量、纳米压痕硬度、维氏硬度和归一化压痕功。

聚合物损耗因子、储存模量和损耗模量

iMicro 纳米压痕仪能够测量超软材料（包括粘弹性聚合物）的损耗因子、储存模量和损耗模量。储存模量、损耗模量和损耗因子是粘弹性聚合物的重要性能，因为作用到此类材料上的能量以弹性能的形式储存或以热量的形式耗散。上述指标即用于衡量材料中的能量储存和耗散情况。

定量的划痕和磨损测试

iMicro 可以对多种材料进行划痕和磨损测试。涂层和薄膜要经受多种工艺流程，例如化学机械抛光(CMP)和引线键合，这会考验这些薄膜的强度及其与衬底的附着力。对这些材料来说，重要的是在这些流程中抵抗塑性形变，并保持完好而不从衬底上剥离。理想情况下，电介质材料应具有较高的硬度和弹性模量，这将有助于其在经历制造流程时有效抵抗外界影响。

高温纳米压痕测试

高温纳米压痕对于表征热应力作用下的材料性能至关重要，在定量研究热机械加工过程中的失效机理时更是如此。在不同温度下进行力学测试，不仅可以研究材料受热时的性能变化，还可以量化研究材料的塑性转变，这在纳米尺度上并非易事。

iMicro
纳米压痕仪可供您选购。请联系您的销售代表，了解更多信息。

连续刚度测量（CSM）

连续刚度测量用于量化测定动态材料特性，例如应变速率效应和频率相关特性。CSM技术在压痕过程中控制压头振荡，以测量样品性能随深度、荷载、时间或频率的变化。该选项默认进行恒应变速率测试，测量硬度和模量随深度或载荷的变化，这是学术界和工业界最常用的测试方法。CSM 还可用于其它高级测试选项，包括 ProbeDMA™ 选项以测量存储模量和损耗模量，以及AccuFilm™选项以获得不受衬底影响的薄膜性能。CSM 功能集成在 InQuest 控制器和 InView 软件中，使用极为简便，且确保数据质量。

InForce 50作动器

InForce 50作动器可以施加最高50mN的力以进行纳米力学测试。KLA专利的电磁力加载技术，确保测量的可靠性以及加载力与位移的长期稳定性。行业领先的机械设计，确保作动器简谐运动仅有单一方向自由度，从而使加载力和位移仅发生在该方向。InForce 50作动器与CSM、NanoBlitz、ProbeDMA、生物材料、样品加热、划痕、磨损和 ISO 14577等测试选项兼容。InForce和Gemini全系列作动器均使用统一规格的压头。

Gemini双轴作动器

Gemini双轴技术，保证增加的横向轴与常规压痕具有相同的性能，且CSM能够在两个方向同时工作。基于这项专利技术获得更多测试结果，有助于形成对材料特性和失效机制新的认知。横向力和摩擦学测量可以通过双轴作动器实现，其可以用于测量泊松比、摩擦系数、划痕、磨损、剪切特性和形貌特征。

300°C 样品加热

300°C 样品加热选项使用准密闭腔室装载样品，均匀加热的同时进行力学测试，InForce 1000或InForce 50作动器均可使用。该选项包括高精度温度控制系统、惰性气体保护系统以减少氧化、冷却系统以移除余热。ProbeDMA、AccuFilm、NanoBlitz和CSM功能均与样品加热选项兼容。

NanoBlitz 3D

NanoBlitz 3D可以采用InForce 50/InForce1000作动器和玻式压头，获得杨氏模量较高 (>3GPa)的材料的纳米力学特性3D图。NanoBlitz 3D每个压痕时间小于1s，单次测试可包含多达100,000个压痕点（300×300阵列），获得每个压痕点在特定载荷下的杨氏模量（E）、硬度（H）和接触刚度（S）。大量的测试数据能够提高统计的准确性。统计直方图可以呈现样品中的多个物相或材料组分。NanoBlitz 3D方法包还包含可视化软件和数据处理功能。

NanoBlitz 4D

NanoBlitz 4D可以采用InForce 50/InForce1000作动器和玻式压头，获得较低杨氏模量/硬度以及较高杨氏模量 (>3GPa)的材料的纳米力学特性4D图。NanoBlitz 4D每个压痕仅需5-10秒，单次测试可包含多达10,000个压痕点（100×100阵列），获得每个压痕点的杨氏模量（E）、硬度（H）和接触刚度（S）等随深度的变化。NanoBlitz 4D 采用恒应变率方法。其软件包还包含可视化软件和数据处理功能。

AccuFilm™ 薄膜方法包

AccuFilm™薄膜方法包提供基于Hay-Crawford模型的InView测试方法，其采用连续刚度测量(CSM)获得不受衬底影响的薄膜材料性能。AccuFilm™能够修正薄膜力学性能测量中衬底的影响，其应用既包括“硬膜软基底”，也包括“软膜硬基底”的情况。

ProbeDMA™聚合物方法包

聚合物方法包可以测量聚合物的复模量随频率的变化。该方法包中包括平压头、粘弹性标样和评估材料粘弹性的测试方法。该技术可以有效表征纳米尺度聚合物和聚合物薄膜，填补传统的动态力学分析(DMA)测试仪在此领域的空白。

Biomaterials生物材料方法包

生物材料方法包基于连续刚度测量（CSM）技术，可以测量剪切模量低至1kPa的生物材料的复模量。该方法包中包括一个平压头和评估材料粘弹性的测试方法。该技术可以有效表征小尺寸生物材料，填补传统的流变仪在此领域的空白。

划痕和磨损测试方法包

划痕测试中，在压头上施加恒定或线性变大的载荷，并使其以设定速度在样品表面划过。划痕测试可以表征多样的材料体系，例如薄膜、脆性陶瓷和聚合物等。

DataBurst

对于配有InView软件和InQuest控制器的系统，DataBurst选项容许以大于1kHz的速率记录位移数据，用于测量阶跃载荷响应、位移突进（pop-in）和其它瞬时事件。配备了“用户方法开发”选项的iMicro系统，也可以修改方法以启用DataBurst。

InView的“用户方法开发”选项

InView提供一个功能极为强大且直观的实验脚本编辑平台，可用于设计新颖或复杂的实验。KLA独家提供该选项，使用配备该选项的iMicro，经验丰富的用户几乎可以设计和运行任何小尺度力学测试。

主动减震系统以及一体式机柜

可选高性能主动减震系统，凭借其内置防震装置，为 iMicro 纳米压痕仪提供额外减震。该系统易于安装，可在所有六个自由度上减少震动，且无需调试。一体式模组托架将所有模组集成在一处，方便使用。

True Test I-V测试

iMicro 纳米压痕仪的True Test I-V选项通过InView软件控制，包含精密的电流/电压源表、经过压头的导电通路以及导电压头。该设计确保用户能够对样品施加特定电压、测量通过压头的电流，并同时操作InForce 50/InForce 1000作动器进行力学测试。

线性光学编码器（LOE）

iMicro的线性光学编码器选项集成在X和Y移动台中，可以提高测试过程的定位精度和速度。

压头和校准样品

InForce 50、InForce 1000和Gemini作动器使用统一规格的压头。有多种尖锐的压头可供选择，例如玻式（Berkovich）、立方角（cube corner）和维氏（Vickers）压头，还可提供平压头、球形压头和其它几何形状的压头。整个产品系列均提供标准样品和校准标准。

硬质涂层

通常，厚度<5µm的硬质涂层用于表面保护、提高耐磨性、摩擦/润滑、提高耐温性和生物相容性。iMicro系统可以精确地执行ISO标准化的纳米压痕测试，并在不受基片影响的情况下测量涂层的弹性模量和硬度。 iMicro 纳米压痕仪还能测量划痕硬度和耐磨性。在涂层表面高度粗糙的情况下，NanoBlitz 3D选项可用于对材料特性进行快速的定量评估。

半导体晶圆

半导体制造商通常致力于生产高质量的薄膜，而薄膜柔韧性较差将导致开裂和剥离。基底和外延层中未检测到的缺陷，也可能导致长期隐患和裂纹延展，造成器件失效。KLA纳米压痕仪能够测量超薄膜的弹性模量和硬度，及断裂韧性和开裂阈值，且不受基底的影响。将纳米力学性能与工艺参数建立关联，对于最大化半导体器件产能至关重要。

陶瓷与玻璃

陶瓷和玻璃因其独特的光学、力学和电学特性，而成为许多应用中使用的重要材料。陶瓷与玻璃的传统力学测试（例如，四点弯曲测试）可能既耗时又昂贵。iMicro可以快速表征少量材料的弹性模量和硬度。划痕测试功能也非常适合定量评估光学涂层的耐划伤性。

金属与合金

金属与合金在许多行业中发挥着重要作用，例如汽车、航空航天、医疗和半导体。金属与合金的传统力学测试（例如，拉伸测试）可能既耗时又昂贵。iMicro允许快速表征少量材料。它还让用户可以表征弹性模量、硬度和抗蠕变性，以及这些特性随空间位置变化的梯度。

电池与储能

电池材料的力学性能与电池的稳定性、充电容量和续航时间密切相关。iMicro纳米压痕仪非常适合测试各种电池材料，从软质锂金属到硬质陶瓷基片。 iMicro提供面向多种环境的先进测量解决方案，其中包括干燥室和手套箱。

研发

KLA纳米压痕仪的设计，不仅面向要求严苛的研发应用所需的精度和准确度，而且还面向灵活的科学仪器。无论是测量新型材料的力学性能、检测金属的形变机理，还是分析随温度变化的应变速率敏感因子，iMicro都提供了纳米压痕测量能力，以实现先进的研究和加速开发进程。

制药、食品和个人护理

药品、食品和个人护理产品的力学性能与客户满意度和体验密切相关。材料的弹性模量或刚度可能与质地和触感有关。药物糖衣的力学性能对于准时释放药性也至关重要。iMicro纳米压痕仪提供的定量信息，补充了定性的客户反馈信息。

汽车与航空航天

KLA的纳米压痕仪可以在不同温度下对材料进行表征，这对于汽车和航空航天应用而言是一项关键功能。强度、刚度和与时间相关的力学性能都可以使用iMicro的纳米压痕技术进行测量。

纳米级通用测试

iMicro纳米压痕仪系统能够测量纳米级的机械变形和其他纳米力学特性。iMicro功能丰富，包括纳米压痕、压缩、拉伸、蠕变、应力松弛和疲劳的测量等。此外还支持标准和自定义试验方法。KLA纳米压痕仪团队的专职科学家还可提供咨询和实验设计。

退火对50nm金膜的影响

通过纳米压痕硬度测试，分析沉积在两种衬底上的超薄金膜在真空退火前后的性能。NanoBlitz 3D和Express Test的测试结果显示，金薄膜的压痕硬度显著降低。

iMicro 纳米压痕仪

iMicro 纳米压痕仪

产品描述

产品特色

产品应用

适用行业

硬度和模量测量（基于 Oliver-Pharr 模型）

快速材料力学性能成像

ISO 14577 硬度测试

聚合物损耗因子、储存模量和损耗模量

定量的划痕和磨损测试

高温纳米压痕测试

连续刚度测量（CSM）

InForce 50作动器

Gemini双轴作动器

300°C 样品加热

NanoBlitz 3D

NanoBlitz 4D

AccuFilm™ 薄膜方法包

ProbeDMA™聚合物方法包

Biomaterials生物材料方法包

划痕和磨损测试方法包

DataBurst

InView的“用户方法开发”选项

主动减震系统以及一体式机柜

True Test I-V测试

线性光学编码器（LOE）

压头和校准样品

硬质涂层

半导体晶圆

陶瓷与玻璃

金属与合金

电池与储能

研发

制药、食品和个人护理

汽车与航空航天

纳米级通用测试

退火对50nm金膜的影响

使用纳米压痕的连续刚度测量对汽车轮胎进行横截面DMA测试

使用KLA Nano Indenter®系统对溶胶-凝胶涂层进行力学表征

使用KLA Nano Indenter®系统进行仪器化压痕测试

牛肌肉组织（牛排）复剪切模量的体外测试

使用仪器化压痕研究金属薄膜的应变速率敏感因子

连续刚度测量（CSM）

Nano Indenter ®的Express Test（快速压痕）功能选项

纳米压痕点间距对仪器化压痕试验测量硬度和模量的影响

快速纳米压痕力学性能成像技术和热障涂层测试数据的反卷积

商用纯钛应力-应变关系的显微测量

冲击硬度：纳米压痕、高应变速率和使用DataBurst技术进行高速数据采集

使用纳米压痕在低温下对小体量丁苯橡胶进行动态力学分析

辐照钢硬度随压入深度的变化

薄膜剥离：结合纳米压痕和成像技术，检测薄膜剥离临界载荷和界面结合能

热障涂层的快速纳米压痕力学性能成像

物理气相沉积硬质涂层的高温纳米压痕研究

氮化钛涂层工具钢的力学性能评估

光学涂层高温下的力学性能表征

使用高温纳米压痕研究混凝土在温度作用下的纳米结构变化

体材料的断裂韧性研究

核材料辐照后性能变化的纳米压痕研究

测量MEMS传感器上有机硅凝胶涂层的粘弹性

ISO 14577标准纳米压痕

使用仪器化压痕测量骨的力学性能

压痕测试需要做多少个点？

测量人造组织的储存模量和损耗模量

3D打印铝的纳米压痕硬度成像

软质生物材料的复剪切模量

使用I-V选项同时测量热解碳(PyC)的电导率和纳米力学性能

玻璃微球的杨氏模量测量

如何选择纳米压痕仪的压头

用纳米压痕仪测量电池材料

iNano®纳米压痕仪

Nano Indenter® G200纳米压痕仪

Nano Indenter® G200X纳米压痕仪

InSEM® HT纳米压痕仪

NanoFlip纳米压痕仪

薄膜厚度测量系统

Instruments

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使用KLA Nano Indenter^®系统对溶胶-凝胶涂层进行力学表征

使用KLA Nano Indenter^®系统进行仪器化压痕测试

Nano Indenter ^®的Express Test（快速压痕）功能选项

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