《微机电系统（MEMS）技术金属薄
膜机械性能的仪器化纳米压入试验
方法
Micro-electromechanicalsystems
technology–Instrumented
nanoindentationtestmethodfor
measuringmechanicalproperties
ofmetalthinfilms》
标准编制说明
《微机电系统（MEMS）技术金属薄膜机械性能的仪器化纳米压入
试验方法》标准起草组
2024年3月12日
1、标准范围。
范围：本文件适用于常温环境条件下附着在固体硬基底表面的金属薄膜，压入方向
为垂直于试样表面的方向，压入深度范围通常在纳米量级，也可以扩展到几微米。
本文件给出了金属薄膜材料的硬度、弹性模量和应力应变曲线的测定方法。
2、工作简况。
（一）任务来源
《微机电系统（MEMS）技术金属薄膜机械性能的仪器化纳米压入试验方法》是
国家标准化管理委员会2022年下达的标准制修订计划项目，项目编号为
T-469。本标准由全国微机电技术标准化技术委员会归口，并由武汉大学、
中机生产力促进中心有限公司等单位负责起草。
（二）成立起草工作组
国家标准制定项目下达后，在国家标准化管理委员会的指导下，由中机生产力促进
中心牵头组织成立了国家标准起草工作组，起草工作组由武汉大学、中机生产力促进中
心有限公司、苏州晶方半导体科技股份有限公司、中国科学院微电子研究所、安徽芯动
联科微系统股份有限公司、中关村光电产业协会等单位的技术专家和标准化人员组成。
（三）资料收集和分析
标准起草工作组在已有研究基础上，搜集了大量国内外文献资料，深入了解相关技
术的最新动向和信息，综合分析了相关国内外标准、技术文献，结合实际工作经验，深
入研究、综合分析、咨询意见。
（四）标准草案编制
2023年9月—2023年12月，标准起草工作组在已有研究工作基础上，经多次讨
论、修改，编制形成了本标准草案的第一稿。2024年3月起草工作组对标准草案的内
容进行了讨论和质疑，提出了多项修改建议，对标准草案文本内容进行了修改和完善，
形成第二稿。2024年4月—2024年5月起草工作组对本标准草案进行了进一步的研究
讨论，会后起草工作组对标准草案内容与文本进一步修改和完善，形成本标准草案的第
三稿。
3、标准编制原则和确定标准主要内容的依据：
3.1编制原则
本标准采用国内标准GB/T25898-2010，同时按照GB/T22458-2008《仪器化纳米
压入试验方法通则》、GB/T25898-2010《仪器化纳米压入试验方法薄膜的压入硬度和
弹性模量》和GB/T21838.4-2020《金属材料硬度和材料参数的仪器化压痕试验第4
部分:金属和非金属覆盖层的试验方法》的要求和规定对标准的格式进行规范。
3.2编制依据
本标准编制依据是采用国内标准GB/T25898-2010《仪器化纳米压入试验方法薄
膜的压入硬度和弹性模量》，同时与其之间存在技术性差异，并清楚地标明这些差异以
及解释其产生的原因。
4、主要试验（或验证）的分析、综述报告。
结果分析
4.1硬度和弹性模量的结果分析
硬度和弹性模量的测试结果分析方法如下：
a）绘制重复测试得到的试样压入硬度H和弹性模量E的平均值随压入深度或相
ITIT
对（薄膜厚度）压入深度曲线。
b）分析压入硬度和弹性模量曲线，可获得试样的压入硬度和弹性模量随压入深度
的变化规律，同时可提取试样在压入深度范围内特定深度处的硬度和弹性模量。