共晶焊料必須正確使用，才能獲得良好的效果。影響焊接質量的主要因素有：共晶焊料成分，焊器件和焊料的表面質量（如氧化物、沾污、平整度等），工藝因素（點膠及印刷、爐溫電線、最高溫度、氣體成分、工夾具等）。助焊劑、金錫的熔點在共晶溫度附近成分是非常敏感的，當金的重量比大于80%時，隨著金的增加，熔點為急劇提高。而被焊件往往都有鍍金層，在焊接過程中鍍金層的金會浸入焊料。在過厚的鍍金層、過長的焊接時間下，都會使浸析入焊料的金增加，而使熔點上升。所以上述各類焊接參數都需優化。

選擇合適的金屬化層是共晶焊接的關鍵之一。一般的要符合如下的要求：合適的焊接界面、擴散阻擋層、保護層。

合適的焊接界面是使電子元器件焊接到陶瓷基板上的必備界面，因為大部分的金屬材料不可以直接互聯到共價材料上；而對于金屬基板是不需要焊接界面。擴散阻擋層必須既要和焊接層互聯良好，而且和錫（內在）不反應或足夠的厚以阻止再流和后面焊接形成的金屬化合物的擴散。保護層是兼容純金材料和金錫焊料的必備材料，可以保護表面在再流焊接前的氧化。

要點：

1.需先手工磨樣， 在氬離子拋光

2.觀察焊料結構，以便緩釋應力

3.觀察焊料有沒有融化，以便優化焊接工藝

案例：
LED外延材料與封裝材料之間熱膨脹系數的差異可能會導致LED封裝界面的開裂，從而導致導熱減弱甚至發光失效。XXX封裝公司，采用兩次金鎳錫共晶鍵合工藝，第一次是芯片反射層與硅基板之間金鎳錫共晶，第二次是硅基板與支架金鎳錫共晶。其共晶結構較為復雜，主要起到緩沖和減少熱適配的作用。

金鑒通過對晶片與基板連接處的元素進行分析，可以推測為金鎳錫焊料。通過共晶制程將晶片與基板連接。共晶質量好，無空洞現象。

Si基板共晶層存在大量空洞。大量空洞的產生會使固晶結合強度與熱傳導性降低，同時也會造成應力分布不均勻。另外，空洞是造成歐姆接觸不良的主要原因，空洞會引起電流密集效應，在它附近有可能形成不可逆的，破壞性的熱電擊穿，即二次擊穿，給LED器件的可靠性帶來極大隱患。同時，共晶層高低不平，這可能是由粗糙的基板造成的。過于粗糙的鍍銅表面會影響共晶材料的流動性和共晶質量。

金鑒建議XXX封裝公司優化共晶工藝，增加硅基板共晶的厚度以消除空洞。 

采用如此復雜的共晶結構，主要目的是減少銅與硅基板的熱適配，提高燈珠的可靠性。

常見缺陷原因：

1. 在共晶生產工藝中。即使基板表面稍有氧化，也可以采用氮氫氣體來清除氧化物。在氧化物清除之后，金錫共晶就可以升溫熔化繼而開始焊接過程。注意通常要在235 度以上，用氮氫混合氣體來清除氧化物才十分有效。但如果采用低熔點焊料（例如低于219度、248度），在此溫度氮氫混合氣體還未能起作用，基板表面的氧化物將存在于焊接處，這是造成一些焊接質量低下及空洞率過多的主要原因之一。

2.當使用金錫焊料焊接鍍金層時，焊接溫度必須超過280攝氏度，因為只有達到這個焊接問題，鍍層里的金元素才可以擴散或融入到焊料中。這樣可以產生兩個優點：在這個溫度下第二次再流不會損壞到焊料；更高的溫度也可以產生更大的抗蠕變性。然而，焊接后中間的焊料很難再次起到焊接作用，因為即使兩個焊接界面可以分開，殘留下焊接時形成的金屬間化合物都會阻止再流。而且，焊接中的“凝固” 現象也會使浸濕不充分導致焊接不完全而使強度下降。

3.即使是生成物、再流焊溫度以及時間等相似時，擴散速度也會不同。因為阻隔物材料顆粒的減少會增加本身材料的擴散速度，就會導致阻隔層材料損速度的增加。焊接各個階段產生殘余應力不僅增加擴散率，而且會產生新的增加甚至開裂。