共晶焊料必须正确使用，才能获得良好的效果。影响焊接质量的主要因素有：共晶焊料成分，焊器件和焊料的表面质量（如氧化物、沾污、平整度等），工艺因素（点胶及印刷、炉温电线、最高温度、气体成分、工夹具等）。助焊剂、金锡的熔点在共晶温度附近成分是非常敏感的，当金的重量比大于80%时，随着金的增加，熔点为急剧提高。而被焊件往往都有镀金层，在焊接过程中镀金层的金会浸入焊料。在过厚的镀金层、过长的焊接时间下，都会使浸析入焊料的金增加，而使熔点上升。所以上述各类焊接参数都需优化。

选择合适的金属化层是共晶焊接的关键之一。一般的要符合如下的要求：合适的焊接界面、扩散阻挡层、保护层。

合适的焊接界面是使电子元器件焊接到陶瓷基板上的必备界面，因为大部分的金属材料不可以直接互联到共价材料上；而对于金属基板是不需要焊接界面。扩散阻挡层必须既要和焊接层互联良好，而且和锡（内在）不反应或足够的厚以阻止再流和后面焊接形成的金属化合物的扩散。保护层是兼容纯金材料和金锡焊料的必备材料，可以保护表面在再流焊接前的氧化。

要点：

1.需先手工磨样， 在氩离子抛光

2.观察焊料结构，以便缓释应力

3.观察焊料有没有融化，以便优化焊接工艺

案例：
LED外延材料与封装材料之间热膨胀系数的差异可能会导致LED封装界面的开裂，从而导致导热减弱甚至发光失效。XXX封装公司，采用两次金镍锡共晶键合工艺，第一次是芯片反射层与硅基板之间金镍锡共晶，第二次是硅基板与支架金镍锡共晶。其共晶结构较为复杂，主要起到缓冲和减少热适配的作用。

金鉴通过对晶片与基板连接处的元素进行分析，可以推测为金镍锡焊料。通过共晶制程将晶片与基板连接。共晶质量好，无空洞现象。

Si基板共晶层存在大量空洞。大量空洞的产生会使固晶结合强度与热传导性降低，同时也会造成应力分布不均匀。另外，空洞是造成欧姆接触不良的主要原因，空洞会引起电流密集效应，在它附近有可能形成不可逆的，破坏性的热电击穿，即二次击穿，给LED器件的可靠性带来极大隐患。同时，共晶层高低不平，这可能是由粗糙的基板造成的。过于粗糙的镀铜表面会影响共晶材料的流动性和共晶质量。

金鉴建议XXX封装公司优化共晶工艺，增加硅基板共晶的厚度以消除空洞。 

采用如此复杂的共晶结构，主要目的是减少铜与硅基板的热适配，提高灯珠的可靠性。

常见缺陷原因：

1. 在共晶生产工艺中。即使基板表面稍有氧化，也可以采用氮氢气体来清除氧化物。在氧化物清除之后，金锡共晶就可以升温熔化继而开始焊接过程。注意通常要在235 度以上，用氮氢混合气体来清除氧化物才十分有效。但如果采用低熔点焊料（例如低于219度、248度），在此温度氮氢混合气体还未能起作用，基板表面的氧化物将存在于焊接处，这是造成一些焊接质量低下及空洞率过多的主要原因之一。

2.当使用金锡焊料焊接镀金层时，焊接温度必须超过280摄氏度，因为只有达到这个焊接问题，镀层里的金元素才可以扩散或融入到焊料中。这样可以产生两个优点：在这个温度下第二次再流不会损坏到焊料；更高的温度也可以产生更大的抗蠕变性。然而，焊接后中间的焊料很难再次起到焊接作用，因为即使两个焊接界面可以分开，残留下焊接时形成的金属间化合物都会阻止再流。而且，焊接中的“凝固” 现象也会使浸湿不充分导致焊接不完全而使强度下降。

3.即使是生成物、再流焊温度以及时间等相似时，扩散速度也会不同。因为阻隔物材料颗粒的减少会增加本身材料的扩散速度，就会导致阻隔层材料损速度的增加。焊接各个阶段产生残余应力不仅增加扩散率，而且会产生新的增加甚至开裂。