MAX77759A IC

1. ARCHITECTURAL & CIRCUIT OVERVIEW

The MAX77759A is a dedicated master USB Type-C and battery management PMIC co-designed for Google Tensor platform devices. It integrates the USB Type-C Port Controller Interface (TCPCI), USB-PD PHY, switching battery charger, and system power path selector. Incoming VBUS (5V, 9V, 15V, or PPS voltage) enters the internal input field-effect transistors (FETs), monitored by high-voltage OVP (Over-Voltage Protection). The internal synchronous buck converter steps down VBUS to VSYS/VBAT to charge the single-cell Li-ion/polymer battery. Digital control and telemetry (voltage, current, thermal limits) are communicated to the main Tensor SoC over an I2C/TCPCI bus.

2. CHIP-LEVEL HARDWARE DIAGNOSTICS

A. USB Power Meter Diagnostics (Inline Type-C Ammeter):

   - 0.00A Static Draw: Check CC1/CC2 lines. If CC pull-downs fail to detect cable insertion, MAX77759A cannot enable the VBUS input gate switch.

   - 0.45A - 0.50A (5V) Fixed Draw: Fast charging negotiation failed. Indicates damaged CC line clamping diodes or defective internal TCPCI registers inside the MAX77759A.

   - Cyclic 0mA -> 350mA -> 0mA Loop: The charger detects a short or over-current on VSYS/VBAT, triggering thermal/hiccup protection shutdown.

B. Cold Diode Mode Measurements (Multimeter in Diode Mode, Red probe on Ground, Black probe on test points):

   - Measure VBUS input decoupling capacitors near the IC:

     * Normal forward voltage drop: ~0.500V - 0.650V.

     * Short to Ground (< 0.050V): Confirms shorted internal input protection FETs.

   - Measure the main VSYS / VBAT switching inductor:

     * Normal forward voltage drop: ~0.350V - 0.450V.

   - Measure CC1 and CC2 test pads / filter chokes:

     * Normal forward voltage drop: ~0.550V - 0.700V (both lines must read symmetrically within 5% tolerance).

     * OL indicates open line to the Type-C port; <0.200V indicates an ESD clamp short.

   - Measure I2C bus lines (SCL, SDA) and 1.8V IO supply:

     * Normal forward voltage drop: ~0.450V - 0.550V.

3. THERMAL MANAGEMENT & SPECIAL WLP SAFEGUARDS

- Package Structure: The MAX77759A is a Wafer-Level Chip-Scale Package (WLP) consisting of a bare, unencapsulated silicon die with high-density micro-solder balls (0.35mm - 0.40mm pitch).

- Brittleness: Bare silicon dies are extremely sensitive to mechanical stress and thermal shock. Direct mechanical contact with tweezers on die corners can cause micro-fractures resulting in instant failure.

- Underfill / Glue: Google Pixel motherboards utilize tough black or transparent epoxy underfill around and beneath power ICs. All perimeter underfill MUST be chemically softened or mechanically removed at ~180°C - 200°C before attempting IC desoldering.

- Surrounding Protection: The Tensor SoC / PoP LPDDR RAM, main power management IC, and secondary charging buck (PCA9468) are located nearby. Apply double-layer Kapton tape topped with heavy aluminum heat shields over adjacent components.

4. STEP-BY-STEP REWORK PROTOCOL

A. Underfill Removal:

   - Mount the motherboard in a dedicated CNC motherboard fixture.

   - Set hot air station to 180°C - 200°C with 30% airflow.

   - Warm the periphery of the MAX77759A. Use a precision curved dental probe or specialized curved underfill scraper to gently scrape away the perimeter black glue without scratching motherboard copper traces or dislodging adjacent 0201/01005 passive capacitors.

B. Chip Removal:

   - Apply a small amount of high-grade tacky no-clean synthetic flux (e.g., Amtech NC-559-V2 or Kingbo RMA-218).

   - Hot Air Settings: 330°C - 350°C with 35-40% airflow (6mm nozzle).

   - Pre-heat the motherboard substrate from 4cm distance for 25-30 seconds to reach ~150°C.

   - Direct air vertically onto the MAX77759A silicon die in gentle circular motions.

   - As soon as the solder balls liquefy, lift the IC straight upward using precision vacuum suction or light tweezer grip on opposing center edges. Never pry from a corner.

C. Motherboard Pad Dressing:

   - Apply fresh flux to the PCB footprint.

   - Set micro-soldering iron to 310°C - 320°C using a micro-knife (K) or bevel (BC) tip.

   - Melt leaded solder wire (Sn63/Pb37) across the pads to dilute high-melt factory lead-free solder.

   - Gently glide fine copper desoldering wick across the pads without vertical pressure.

   - Clean with 99.9% anhydrous Isopropyl Alcohol (IPA) and inspect under microscope: pads must be completely flat, with solder mask webs between micro-pads 100% intact.

D. Reballing / Stenciling:

   - Use a dedicated Pixel 6/7/8 series PMIC stencil or a universal 0.35mm/0.40mm WLP BGA stencil.

   - Solder Alloy: Medium-melt leaded solder paste (Sn63/Pb37, 183°C).

   - Press stencil firmly against the clean die, apply paste uniformly, scrape off excess, and reflow at 250°C - 260°C under low airflow (15%).

   - Allow cooling, release the stencil, apply a drop of flux, and reheat briefly to form spherical, uniform solder balls.

E. Soldering & Alignment:

   - Apply a microscopic, transparent film of tacky flux to the PCB footprint (excess flux will float the miniature WLP die away from its pads).

   - Align Pin 1 index dot precisely with the motherboard silkscreen white corner mark.

   - Heat vertically at 320°C - 330°C with 25-30% airflow.

   - Observe the die settling into position via molten solder surface tension.

   - Perform a micro-nudge test with the tip of fine tweezers: touch the die lightly; if it springs back instantly, reflow is complete.

   - Remove heat and allow the board to cool down naturally for 2 minutes.

5. POST-REWORK VERIFICATION

- Measure diode mode readings on VBUS, VSYS, and CC1/CC2 lines to verify zero solder bridges to ground.

- Clean residual flux with an ESD brush and IPA.

- Connect battery, plug in a Type-C USB-PD fast charger via an inline power meter.

- Verify USB-PD contract negotiation (voltage automatically negotiating from 5V up to 9V/15V PPS).

- Confirm charging current climbs to 2.0A - 2.8A, verify active battery accumulation in Android UI, and test reverse OTG functionality with a USB flash drive or wireless charging accessory.