图解家电维修完全自学教程
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第1章 家电维修基础

1.1 家电维修常用检测仪表和维修工具的使用

1.1.1 万用表的使用

万用表是一种多功能多量程的便携式电子测量仪表,具有结构简单、使用方便、用途多样、量程范围广等优点。它以测量电阻、交流电流和交流电压为主。有的万用表还可以用来测量音频电平、电容量、电感量以及晶体管的主要参数等。万用表的种类很多,按其读数方式可以分为指针万用表和数字万用表两类。

(1)万用表使用前的准备与调整

万用表是家电维修中的主要检测用仪表。通过万用表,家电维修人员可以完成电阻、电压、电流、电容量等多种检测。一般来说,目前常用的万用表主要有指针式万用表和数字万用表,这两种万用表虽然原理和显示方式存在区别,但使用方法基本相同。下面通过实际的测量训练学会万用表的规范操作技能。

使用万用表进行检修测量时,首先将万用表的两支表笔分别插入万用表相应的表笔插孔中。操作示意如图1-1所示。将万用表的黑表笔插在“负极性”插孔,红表笔插在“正极性”插孔。

图1-1 连接表笔

根据习惯,红色表笔插接在“正极性”表笔插孔中,测量时接高电位;黑色表笔插接在“负极性”表笔插孔中,测量时接低电位。

表笔插接好后要根据测量需求(测量对象)选择测量项目,调整测量方位(量程调整),如图1-2所示。对万用表测量项目及量程的选择调整是通过万用表上的功能旋钮实现的。转动功能旋钮,将其指向合适的测量挡位。

图1-2 调整万用表的量程

量程设置完毕,即可将万用表的表笔分别接触待测电路(或元器件)的测量端,这时可根据表盘指示,读取测量结果,如图1-3所示。将指针万用表的红黑表笔分别搭在待测电阻器的两引脚端。

图1-3 将表笔分别接触待测元器件的测量端

值得注意的是,如果使用指针万用表,在测量之前,还需观察万用表表盘的指针是否指向零位,如果指针不在零位,还需对指针万用表进行机械调零,以确保测量准确。机械调零的方法如图1-4所示。

图1-4 指针万用表机械调零的方法

(2)万用表测量结果的读取

家电维修人员主要根据万用表表盘的指针指示或数字显示来读取测量结果,并以此作为故障判别的重要依据。因此,正确快速地识读测量结果对家电维修人员非常重要。

①指针万用表测量结果的读取方法 如图1-5所示,指针万用表的表盘上分布有多条刻度线,这些刻度线以同心的弧线的方式排列,每一条刻度线上还标示出了许多刻度值。此处该指针万用表中的交/直流电压以及电流刻度共用一条刻度线。

图1-5 指针万用表的刻度盘

重要的一些延伸资料可以参考下面。

电阻刻度(Ω):电阻刻度位于表盘的最上面,在它的右侧标有“Ω”标识,仔细观察,不难发现电阻刻度呈指数分布,从右到左,由疏到密。刻度值最右侧为0,最左侧为无穷大。

交/直流电压和直流电流刻度(、mA):直流电压、电流刻度位于刻度盘的第二条线,在其右侧标识有“mA”,左侧标识为“”,表示这两条线是测量直流电压和直流电流时所要读取的刻度,它的0位在线的左侧,在这条刻度盘的下方有两排刻度值与它的刻度相对应。

交流(AC 10V)电压刻度(AC):交流电压刻度位于表盘的第三条线,在刻度线的两侧标识为“AC 10V”,表示这条线是测量交流电压时所要读取的刻度,它的0位在线的左侧。

晶体三极管放大倍数(hFE)刻度:晶体三极管刻度位于刻度盘的第四条线,在右侧标有“hFE”,其0位在刻度盘的左侧。

电容(μF)刻度:电容(μF)刻度位于刻度盘的第五条线,在该刻度的左侧标有“C(μF)50Hz”的标识,表示检测电容时,需要在50Hz交流信号的条件下进行电容器的检测,然后通过该刻度盘进行读数。其中“(μF)”表示电容的单位为μF。

电感(H)刻度:电感(H)刻度位于刻度盘的第六条线,在右侧标有“L(H)50Hz”的标识,表示检测电感时,需要在50Hz交流信号的条件下进行电容器的检测,然后通过该刻度盘进行读数。其中“(H)”表示电感的单位为H。

分贝数刻度:分贝数刻度是位于表盘最下面的第七条线,在该刻度线的两侧都标有“dB”,刻度线两端的“-10”和“+22”表示其量程范围,主要用于测量放大器的增益或衰减值。

读取指针万用表的测量结果,主要根据指针万用表的指示位置,结合当前测量的量程设置在万用表表盘上找到对应的刻度线,然后按量程换算刻度线的刻度值,最终读取出指针所指刻度值的实际结果。

a.电阻值测量结果的读取训练 这里值得说明的是应该根据万用表挡位的设置,选择电阻刻度进行读数。如果在测量电阻时选择的是R×10挡,若指针指向图中所示的位置(10),如图1-6所示,读取电阻值时,由倍数关系可知,所测得的电阻值为:10×10=100Ω。

图1-6 选择R×10欧姆挡时的读数方法

若将量程调至R×100挡,指针指向10的位置上,如图1-7所示。读取电阻值时,由倍数关系可知,所测得的电阻值为:10×100=1000Ω。

图1-7 选择R×100欧姆挡时的读数方法

若将量程调至R×1k挡,指针指向10的位置上,如图1-8所示,读取电阻值时,由倍数关系可知,所测得的电阻值为:10×1k=10kΩ。

图1-8 选择R×1k欧姆挡时的读数方法

b.直流电流测量结果的读取训练 指针万用表的电流量程一般可以分0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA等,在使用指针万用表进行直流电流的检测时,由于电流的刻度盘只有一列“0~10”,因此无论是使用直流50μA电流挡、直流0.5mA电流挡、直流5mA电流挡、直流50mA电流挡还是直流500mA电流挡,进行检测时都应进行换算,即指针的位置×(量程的位置/10)。

例如,选择直流0.05mA电流挡进行检测时,若指针指向图1-9所示的位置,则所测得的电流值为0.034mA。即由于挡位与刻度盘的倍数关系,所测得的电流值为:6.8×(0.05/10)=0.034mA。 

图1-9 选择直流0.05mA电流挡进行检测时的读数方法

若测量数据超过万用表的最大量程,就需要选用更大量程的万用表进行测量。例如测量的电流大于500mA,需要使用直流10A电流挡进行检测,将万用表的红表笔插到“DC 10A”的位置上再进行读数。如图1-10所示,通过刻度盘上0~10的刻度线,可直接读出电流值为6.8A。

图1-10 选择直流10A电流挡进行检测时的读数方法

c.直流电压测量结果的读取训练 在选择直流10V电压挡、直流50V电压挡、直流250V电压挡进行检测时,均可以通过指针和相应的刻度盘位置直接进行读数,并不需要进行换算。而使用直流2.5V电压挡、直流25V电压挡以及直流1000V电压挡进行检测时,则需要根据刻度线的位置进行相应的换算。

例如选择直流2.5V电压挡进行检测时,若指针指向如图1-11所示的位置上,读取电压值时,选择0~250刻度盘进行读数,由于挡位与刻度盘的倍数关系,所测得的电压值为:175×(2.5/250)=1.75V。

图1-11 选择直流2.5V电压挡进行检测时的读数方法

选择直流10V电压挡进行检测时,若指针指向如图1-12所示的位置上,读取电压值时,选择0~10刻度盘进行读数,可读出电压值为7V。

图1-12 选择直流10V电压挡进行检测时的读数方法

②数字万用表测量结果的读取方法 数字万用表的测量结果主要以数字的形式直接显示在数字万用表的显示屏上。读取时,结合显示数值周围的字符及标识即可直接识读测量结果,图1-13所示为典型数字万用表的液晶显示屏。需要注意:当按下峰值保持按键后,测量值上方才会显示出此标志,提示使用者数据已锁定。

图1-13 数字万用表的刻度盘

a.电容量测量结果的读取训练 数字万用表通常有2nF、200nF、100μF等电容量挡位,可以检测100μF以下的电容器电容量是否正常。

使用数字万用表测量电容量,其数据的读取为直接读取,图1-14所示为测量电容量数据的读取,读数为2.9μF。

图1-14 数字万用表测量电容量数据的读取训练

b.交流电流测量结果的读取训练 数字万用表通常包括2mA、200mA以及20A等交流电流挡位,可以用来检测20A以下的交流电流值。将数字万用表调至交流电流挡时,液晶显示屏上会显示出交流标识。

使用数字万用表检测交流电流值时,需要将数字万用表调至交流电流测量挡“A~”,其数据的读取为直接读取,液晶显示屏的检测功能标识处有交流“AC”标识,如图1-15所示,读取的数值为交流7.01A。

图1-15 数字万用表测量交流电流值数据的读取训练

c.交流电压测量结果的读取训练 数字万用表一般包括2V、20V、200V以及750V等交流电压挡位,可以用来检测750V以下的交流电压。

使用数字万用表测量交流电压值,其数据的读取为直接读取,液晶显示屏的检测功能标识处有交流“AC”标识,如图1-16所示,读取的数值为交流21.2V。

图1-16 数字万用表测量交流电压值数据的读取训练

(3)指针万用表测量电阻值的方法

使用指针万用表测量电阻值是非常实用的一项测量技能,它不仅可以用于判别电阻器的好坏,晶体二极管、晶体三极管以及开关按键等器件的性能也都可以通过检测电阻值的方法来进行判断。另外对于线路通断的检测也常采用指针万用表检测电阻值的方法。在使用指针万用表测量电阻值前,需要对指针万用表进行零欧姆调整,如图1-17所示。将万用表调整至电阻值的量程(R×100挡),然后将两表笔相互短接,调整零欧姆校正旋钮,使指针指示到“0”位置。

图1-17 指针万用表零欧姆调整的方法

使用电阻值测量法检测电阻器的方法如图1-18所示。首先识读待测电阻器的标称阻值,然后根据待测阻值选择万用表的量程至R×10挡,用万用表的两表笔分别搭接待测电阻器的两端,根据指针指示识读实际测量的电阻值,最后与标称阻值进行比对即可完成对待测电阻器的检测。

图1-18 使用电阻值测量法检测电阻器的方法

(4)指针万用表测量直流电压的方法

使用指针万用表测量开关电源电路输出的直流电压是否正常,测量前先确定测量时表笔的连接方法,然后根据电路板中的标识调整万用表的量程,最后检测出直流电压值。

以指针万用表测量开关电源直流输出电压为例,将红表笔接在3.3V输出端,将黑表笔接接地端,具体的操作方法如图1-19所示。

图1-19 指针万用表检测开关电源直流输出电压的基本操作方法

(5)数字万用表测量电容量的方法

使用数字万用表测量电容量时,可借助附加测试器进行检测。将附加测试器插入数字万用表的表笔插孔中,再将电容器插入附加测试器的电容量检测插孔中进行检测,数字万用表液晶显示屏上即可显示出相应的数值。

使用数字万用表测量电容量的具体操作方法如图1-20所示。将附加测试器插入数字万用表相应的插孔,设置调整量程。然后将待测电容器的两引脚插接在附加测试器的相应插孔中即可检测出当前待测电容器的电容量,将该测量结果与标称值比对即可判别当前待测电容器的性能是否良好。

图1-20 使用数字万用表测量电容量的操作方法

(6)数字万用表测量交流电流的方法

数字万用表检测交流电流时,应先根据实际电路选择合适的交流电流量程,然后断开被测电路,将万用表的红黑表笔随意串联到被测电路中,此时通过显示屏即可读出测量的交流电流值。

以检测吸尘器驱动电机回路中的交流电流为例,具体的操作方法如图1-21所示。可以根据驱动电机的额定电流将万用表的量程调整至交流20A电流挡,然后使用万用表即可完成对实际电路交流电流的测量。

图1-21 数字万用表检测交流电流的方法

值得注意的是,在使用数字万用表检测交流电流时不要用手指触碰万用表表笔的金属部位,要将裸露的电线放在绝缘物体上,以防止电流过大引起触电。

如图1-22所示,在测量电流时,小电流和大电流的表笔插孔也不相同,检测电流大于200mA时,要将红表笔连接在标识有10A的表笔插孔中。

图1-22 检测电流时的万用表表笔插孔

(7)数字万用表测量交流电压的方法

使用万用表检测电路中的交流电压值时,需要将万用表并入电路中,将黑表笔和红表笔分别插入插座的两个插孔中,此时检测的数值即为该电路的交流电压值。

以数字万用表检测市电插座输出交流电压为例,具体的操作方法如图1-23所示。

图1-23 数字万用表检测市电插座输出交流电压的方法

1.1.2 示波器的使用

示波器在电子产品的开发、生产、调试和维修中是不可缺少的测量仪器,也是目前家用电子产品维修中极为重要的维修工具。

在家电维修中,示波器常用来观测各种信号的波形,用以判断故障点和故障范围。本节针对示波器在家电维修中的应用,为大家演示如何操控示波器以及如何调整测量的波形。

(1)示波器的基本操控方法

①模拟示波器的操控方法 在使用模拟示波器前,需要先对模拟示波器的探头进行连接。选择以CH2通道为例,将模拟示波器测试线的接头座对应插入到探头接口,顺时针旋转接头座即可,操作如图1-24所示。

图1-24 示波器探头的连接

探头连接完成后,使用一字螺丝刀微调探头上的调整钮,对模拟示波器进行校正,操作如图1-25所示。

图1-25 示波器的校正方法

示波器校正完毕后,就可以进行信号波形的测量了,将模拟示波器的接地夹接地,探头接高频调幅信号输出端,操作方法如图1-26所示。

图1-26 连接示波器与信号源

②数字示波器的操控方法 在使用数字示波器进行检测时,首先要将示波器的探头连接被测部位,使信号接入示波器中,数字示波器信号的接入方式如图1-27所示。此时的步骤是:将红鳄鱼夹与数字示波器的探头连接,再将信号源测试线中的黑鳄鱼夹与数字示波器的接地端连接。

图1-27 数字示波器信号的接入方式

示波器用于电子产品维修时,应先将电子产品拆开,将数字示波器的接地夹接地端,再将示波器的探头搭在电路中的元器件引脚上,对波形进行检测。

(2)测量波形的调整方法

①模拟示波器测量波形的调整方法 观察示波器的波形,可通过调整扫描时间和水平轴微调旋钮和亮度调节旋钮,使波形变清晰,如图1-28所示。

图1-28 调节旋钮的具体操作

调节旋钮后,波形清晰,若发现有波形不同步(跳跃闪烁)的情况,可调节微调触发电平旋钮,使波形稳定,如图1-29所示。

图1-29 调节微调触发电平旋钮

②数字示波器测量波形的调整方法 通常信号波形的调整可以分为水平位置与周期的调整、垂直位置与幅度的调整。

a.信号波形水平位置与周期的调整 示波器屏幕上显示的波形,主要可以分为水平系统和垂直系统两部分,其中水平系统是指波形在水平刻度线上的位置或周期,垂直系统是指波形在垂直刻度线上的位置或幅度。

图1-30所示为数字示波器显示波形垂直位置和水平位置的调整旋钮。其中,可调节波形水平位置和周期的旋钮称为水平位置调整旋钮和水平时间轴旋钮;可调节波形垂直位置和幅度的旋钮称为垂直位置调整旋钮和垂直幅度旋钮。

图1-30 数字示波器显示波形垂直位置和水平位置的调整旋钮

波形的水平位置的调整是由水平位置调整旋钮控制的,如图1-31所示。

图1-31 信号波形水平位置的调整

若波形的宽度(即周期)过宽或过窄,则可使用水平时间轴旋钮进行调整,如图1-32所示。顺时针旋转时,波形向右移;逆时针旋转时,波形向左移。此处需要注意的是:顺时针旋转可使时间轴变小。

图1-32 信号波形周期的调整

b.信号波形垂直位置与幅度的调整 示波器显示的波形,垂直位置的调整是由垂直位置调整旋钮控制的,而垂直幅度的调整,则是由垂直幅度旋钮控制的。信号波形垂直位置和垂直幅度的调整,如图1-33所示。此处应该注意的是:改变位置时波形会在垂直方向位置上下移动;改变波形幅度的大小,该旋钮的量程为2mV~5V。

图1-33 信号波形垂直位置和垂直幅度的调整

1.1.3 电烙铁的使用

电烙铁、吸锡器以及焊接辅料是家电维修人员的基础装备。使用时,这些工具需配合使用,遇元器件拆装、代换的场合,电烙铁是最常用的维修必备工具。

1.1.3.1 电烙铁的结构与应用

电烙铁是手工焊接、补焊、代换元器件的最常用工具之一。根据不同的加热和使用特点,可分为内热式、外热式、恒温式以及吸锡式电烙铁等,图1-34所示为常用电烙铁的实物外形。

图1-34 常用电烙铁的实物外形

内热式电烙铁加热速度快、功率小、耗电低,适于焊接小型元器件;外热式电烙铁功率大,适合大器件的焊接;恒温式电烙铁可以通过电控(或磁控)的方式准确地控制焊接温度,因此常应用于对焊接质量要求较高的场合;吸锡式电烙铁则将吸锡器与电烙铁的功能合二为一,非常便于在拆焊焊接的环境中使用。此外,根据焊接产品的要求,还有防静电式和自动送锡式等特殊电烙铁。

电烙铁是一种应用十分广泛的焊接工具,它具有方便小巧、易于操作、价格便宜等特点,因此很受维修人员喜欢。家电内部电路板元器件进行拆焊或焊接操作时,电烙铁是最常使用到的焊接工具。

图1-35所示为电烙铁在家电维修中的应用。电烙铁的作用主要是通过热熔的方式修复电路板安装连接功能部件或更换电子元器件等。

图1-35 电烙铁在家电维修中的应用

1.1.3.2 电烙铁的使用方法

在使用电烙铁对元器件进行焊接时要采用正确的焊接姿势,掌握正确的操作方法,即规范使用电烙铁并严格按照操作规范实施焊接操作。

(1)拆焊元器件的方法

在家电维修中,元器件的代换经常要用到电烙铁对损坏的元器件进行拆焊,因此使用电烙铁拆焊元器件是维修人员必须掌握的操作技能,下面就来演示具体的操作步骤。

①拆焊操作的正确握法 手握电烙铁时可采用握笔法、反握法和正握法三种形式。其中,握笔法是最常见的姿势;反握法动作稳定,适于操作大功率电烙铁;正握法适于操作中等功率电烙铁,如图1-36所示。

图1-36 电烙铁的正确握法

②拆焊操作的方法 在使用电烙铁时,电烙铁会进行预加热。当电烙铁达到工作温度后,要用右手握住电烙铁的握柄处,左手握住吸锡器,对需要拆焊的元器件进行拆焊,操作方法如图1-37所示。此处值得注意的是:用电烙铁熔化IGBT管以及引脚焊锡,并用吸锡器吸除焊锡,进行解焊。同时在使用完电烙铁后,应将电烙铁放回烙铁架,以防火灾事故的发生。

图1-37 拆焊元器件的方法

(2)焊接元器件的方法

在家电维修中,维修人员在排除故障后,常会用到电烙铁为电路板损坏的部位焊接上新的元器件,因此使用电烙铁焊接元器件是维修人员必须掌握的操作技能。

①焊接操作的正确姿势 由于焊接工具工作温度很高,并且所使用的助焊剂挥发气体对人是有害的,因此焊接操作姿势的正确与否是非常重要的。

图1-38所示为焊接操作的正确姿势,操作者头部与电烙铁保持在30cm以上,左手拿焊锡丝,右手握拿电烙铁。

图1-38 焊接操作的正确姿势

②焊接操作的方法 元器件、电路板、焊锡丝、电烙铁等工具准备好后,将电烙铁通电加热,准备进行焊接。

将烙铁头接触焊接点,使焊接部位均匀受热。当焊点温度达到需求后,电烙铁蘸取少量助焊剂,将焊锡丝置于焊点部位,电烙铁将焊锡丝熔化并润湿焊点。当熔化了一定量的焊锡后将焊锡丝移开,所熔化的焊锡不能过多也不能过少。当焊锡完全润湿焊点,覆盖范围达到要求后,电烙铁与电路板成45°夹角移开,移开速度不要太慢。如图1-39所示。

图1-39 焊接元器件的方法

③焊接质量的检查 对于良好的焊点,焊料与被焊接金属界面上应形成牢固的合金层,才能保证良好的导电性能,且焊点也具备一定的机械强度。在外观方面,焊点的表面应光亮、均匀且干净清洁,不应有毛刺、空隙等瑕疵,如图1-40所示。

图1-40 焊接良好的焊点

1.1.4 热风焊机的使用

除了电烙铁外,随着家电产品内部电路器件贴片化程度越来越高,热风焊机也逐渐成为家电维修人员必备的修理工具。这种焊接工具主要通过吹焊的方法实现焊接。

1.1.4.1 热风焊机的结构与应用

热风焊机是专门用来拆焊、焊接贴片元件和贴片集成电路的焊接工具。它主要由机身和热风焊枪组成。机身和热风焊枪通过导风管连接,在机身上设有电源开关、温度调节旋钮和风量调节旋钮。在进行元件的拆卸和焊接时根据焊接部位的大小选择适合的喷嘴即可。图1-41所示为热风焊机的外部结构。

图1-41 热风焊机的外部结构

维修人员可以通过调节热风焊机的风量和温度,选择不同的喷嘴,使热风焊机适用于各种大小、规格的贴片元件的代换。图1-42所示为热风焊机在家电维修中的应用。

图1-42 热风焊机在家电维修中的应用

1.1.4.2 热风焊机的使用方法

家电产品中的贴片元件体积较小、集成度高,均采用自动化安装,因此其引脚都已标准化,焊接之前无需对引脚进行加工,多采用热风焊枪吹焊的方式。

(1)拆除贴片元件的方法

在家电维修中,电路板上损坏的贴片元件常使用热风焊机进行拆焊。热风焊机拆除贴片元件的操作主要可分为三个步骤:一是通电开机;二是调整温度和风量;三是进行拆焊。

①通电开机 将热风焊机的电源插头插到插座中,用手拿起热风焊枪,然后打开电源开关,如图1-43所示。机器启动后,注意不要将焊枪的枪嘴靠近人体或可燃物。

图1-43 通电开机

②调整温度和风量 调整热风焊机面板上的温度调节旋钮和风量调节旋钮,如图1-44所示。两个旋钮都有8个挡位,通常将温度旋钮调至5~6挡,风量调节旋钮调至1~2挡或4~5挡即可。

图1-44 调整温度和风量

③进行拆焊 在温度和风量调整好后,等待几秒钟,待热风焊枪预热完成后,再将焊枪口垂直悬空放置于贴片元件引脚上,并来回移动进行均匀加热,直到引脚焊锡熔化,如图1-45所示。

图1-45 对贴片进行拆焊

(2)吹焊贴片元件的方法

在家电维修中,电路板上贴片元件的代换主要使用热风焊机。热风焊机吹焊贴片元件的操作主要可分对贴片元件的焊接操作以及对贴片元件焊接质量的检查。

①更换焊枪嘴 根据贴片元件引脚的大小和形状,选择合适的圆口焊枪嘴进行更换。如图1-46所示,使用十字螺丝刀拧松焊枪嘴上的螺钉,更换焊枪嘴。

图1-46 更换焊枪嘴

这里应需注意的是:针对不同封装的贴片元器件,需要更换不同型号的专用焊枪嘴。例如普通贴片元器件需要使用圆口焊枪嘴;贴片式集成电路需要使用方口焊枪嘴。

②涂抹助焊剂 在焊接元器件的位置上涂上一层助焊剂,然后将贴片元件放置在规定位置上,可用镊子微调贴片元件的位置,如图1-47所示。若焊点的焊锡过少,可先熔化一些焊锡再涂抹助焊剂。

图1-47 涂抹助焊剂

③调节温度和风量 接下来打开热风焊机上的电源开关,对热风焊枪的加热温度和送风量进行调整。对于贴片元件,选择较高的温度和较小的风量即可满足焊接要求。将温度调节旋钮调至5~6挡,风量调节旋钮调至1~2挡,如图1-48所示。

图1-48 调节温度和风量

④进行焊接 当热风焊机预热完成后,将焊枪垂直悬空置于贴片元件引脚上方,对引脚进行加热,加热过程中,焊枪嘴在各引脚间作往复移动,均匀加热各引脚,如图1-49所示。当引脚焊料熔化后,先移开热风焊枪,待焊料凝固后,再移开镊子。

图1-49 焊接贴片元件

⑤焊接质量的检查 对于贴片元件,焊点要保证平整,焊锡要适量,不要太多,以免出现连焊,如图1-50所示。

图1-50 焊接良好的焊点