PM660

====================================================================================================

          QUALCOMM PM660-002 PRIMARY SYSTEM POWER MANAGEMENT IC MASTER GUIDE

====================================================================================================

1. PRODUCT IDENTIFICATION & HARDWARE SPECIFICATIONS:

----------------------------------------------------------------------------------------------------

- Part Number:                    PM660-002 (Package silkscreen laser markings: "PM660" / "002")

- Silicon Manufacturer:           Qualcomm Technologies, Inc.

- System Architecture:            Dual-PMIC Architecture (Paired with Secondary PMIC: PM660L-004)

- Supported Chipset Platforms:    Qualcomm Snapdragon 636 (SDM636), Snapdragon 660 (SDM660), SDM710

- IC Classification:              Primary System Power Management IC (Master PMIC)

- Package Type:                   Fine-Pitch BGA (Ball Grid Array)

- Input Operating Voltage:        VPH_PWR / VBAT (3.4V to 4.35V DC)

- Integrated Output Regulators:

  * Multiple Synchronous Step-Down Buck Regulators:

    - VREG_S1 / S2 (VDD_DIG):     ~0.8V – 0.95V (Core digital processing logic)

    - VREG_S3 (VDD_MEM):          ~1.2V (LPDDR4 / LPDDR4X SDRAM memory)

    - VREG_S4 / S5 (VDD_APC0):    ~0.65V – 1.15V (Dynamic Silver power efficiency CPU cluster)

    - VREG_S6 (VDD_APC1):         ~0.75V – 1.25V (Dynamic Gold performance CPU cluster)

  * 20+ Low-Dropout (LDO) Regulators:

    - VREG_L1 / L2 / L3 (IO):     1.8V (Digital bus, sensor pull-ups, I2C / SPI rails)

    - VREG_L14 / L19 (Storage):   2.95V – 3.0V (eMMC / UFS flash memory VCC)

    - VREG_L24 / L25 (Analog):    2.8V / 2.85V (Camera sensors, biometrics, audio PLL)

- Reballing Stencil:              Amaoe Universal Qualcomm PMIC / PM660 Stencil (0.12mm)

- Recommended Solder Paste:       183°C Leaded Solder Paste (Sn63/Pb37)

- Hot Air Rework Settings:        315°C – 330°C (Airflow: 40% – 50%)

2. CIRCUIT ARCHITECTURE & DUAL-PMIC FUNCTIONAL SPLIT:

----------------------------------------------------------------------------------------------------

- Master PMIC Role (PM660-002): Dedicated exclusively to CPU core voltages (APC0/APC1), system RAM 

  power (VDD_MEM), system boot sequencing, 38.4MHz crystal oscillator (XO) clocking, and logic resets.

- Secondary PMIC Synergy (PM660L): Handles VBUS charging control, battery fuel gauge, LCD backlight, 

  flashlight LEDs, and display panel bias voltages.

- System Handshake (PS_HOLD): Detects PWR_KEY ground pulse, triggers internal state machine, awakens 

  the 38.4MHz crystal oscillator, and awaits PS_HOLD (1.8V) from the application processor.

- Compatible Smartphone Models:

  * Xiaomi / Redmi: Redmi Note 5 / Note 5 Pro, Redmi Note 7, Mi A2 (Mi 6X), Mi Max 3, Mi Note 3

  * Vivo: Vivo X20, Vivo X20 Plus, Vivo X21, Vivo V11 Pro

  * Oppo: Oppo R11, Oppo R11s, Oppo R15 (Qualcomm variant)

  * Motorola: Moto G6 Plus, Moto Z3 Play

  * Nokia: Nokia 7 Plus, Nokia 6.1 (2018).

3. COMMON MOTHERBOARD FAULT SYMPTOMS:

----------------------------------------------------------------------------------------------------

- Completely Dead Phone (0.00A on DC Power Supply): Device does not trigger when pressing the power 

  button (often caused by cracked solder balls under PM660-002 or missing 1.8V PWR_KEY voltage).

- Hanging / Sticking Current (0.04A – 0.08A Draw): When pressing the power key, current jumps to 

  around 40mA–80mA and hangs permanently without fluctuating (indicates missing VREG buck rail, 

  defective 38.4MHz crystal, or broken PS_HOLD line).

- Automatic Qualcomm HS-USB QDLoader 9008 Port: Phone connects directly to PC in 9008 mode with a 

  blank screen due to missing UFS/eMMC or LPDDR4 memory voltages (VREG_S3 / VREG_L14).

- Boot Loop at Brand Logo: VDD_APC core voltage drops under heavy CPU multi-core clock scaling due 

  to cracked solder balls under PM660-002 or a degraded buck inductor.

- Primary VPH_PWR Short Circuit: Damaged high-side buck MOSFET inside PM660-002 creates a 0Ω dead 

  short across the main battery line.

4. STEP-BY-STEP DIAGNOSTIC & TESTING PROCEDURES:

----------------------------------------------------------------------------------------------------

A. Cold Testing (Multimeter Diode Mode):

   1. Disconnect battery and USB cable completely.

   2. Set digital multimeter to Diode Mode.

   3. Place RED probe on motherboard ground shield (GND). Probe all main buck coils around PM660-002:

      - VREG_S1 / S2 (Digital Core): Normal reading is 180mV – 320mV.

      - VREG_S3 (LPDDR4 RAM): Normal reading is 280mV – 420mV.

      - VREG_S4 / S5 (CPU Cluster): Normal reading is 80mV – 180mV (naturally low core resistance).

   4. Diagnostic Rule: If any coil reads 000mV (dead short), isolate whether the short originates 

      from the processor or from PM660-002 by injecting 1.0V with a DC power supply.

B. Hot Testing (Live Operating Voltage Check):

   1. Connect DC power supply at 4.0V to the battery connector.

   2. Verify that 4.0V VPH_PWR is present across all input bypass capacitors of PM660-002.

   3. Check Power Key pin: Must read steady 1.8V DC.

   4. Press Power Key and measure voltage on all surrounding buck coils:

      - Buck rails (0.8V, 1.2V, 0.9V) must fire immediately in strict sequence.

   5. Check PS_HOLD test point: Must rise from 0V to 1.8V. If PS_HOLD drops back to 0V after 1–2 

      seconds, inspect the CPU/RAM combo and UFS storage chip.

5. REWORK, REBALLING & INSTALLATION GUIDELINES:

----------------------------------------------------------------------------------------------------

- Thermal Masking & Precaution:

  * Mask the CPU/RAM combo, UFS flash, and PM660L using high-temperature polyimide tape.

- Chip Desoldering (Removal):

  * Apply a small amount of premium low-solid tacky BGA flux around the IC perimeter.

  * Set hot air rework station to 320°C with 45% airflow.

  * Direct heat in smooth, circular motions. Lift the IC vertically with fine tweezers as soon as 

    all solder balls melt to avoid tearing delicate PCB pads.

- PCB Pad Preparation:

  * Clean pads flat using a soldering iron (300°C) with copper solder wick.

  * Wash with 99% Isopropyl Alcohol (IPA) and inspect under microscope for broken or bridged pads.

- Reballing & Installation:

  * Reball replacement IC using a 0.12mm dedicated Qualcomm PM660 stencil and 183°C leaded solder paste.

  * Apply a microscope-thin film of flux to motherboard pads.

  * Position PM660-002 carefully, matching Pin 1 index dot with the silkscreen indicator.

  * Heat gently at 310°C until the solder balls melt and surface tension pulls PM660-002 into exact 

    self-alignment. Allow the board to cool naturally before testing.

====================================================================================================