PM660L IC

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

           QUALCOMM PM660L (004-01) SECONDARY SYSTEM PMIC COMPREHENSIVE REPAIR GUIDE

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

1. PRODUCT IDENTIFICATION & HARDWARE SPECIFICATIONS:

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

- Part Number:                    PM660L / PM660L-004-01 (Laser marking on silicon: PM660L / 004)

- Silicon Manufacturer:           Qualcomm Technologies, Inc.

- Chipset Platform:               Snapdragon 636 (SDM636), Snapdragon 660 (SDM660), SDM670

- System Architecture:            Secondary Sub-PMIC (Paired directly with Master PMIC: PM660-002)

- IC Classification:              Sub-PMIC / Switched-Mode Battery Charger / Display Bias & Backlight

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

- Input Supply Rails:

  * VBUS Input:                   5.0V – 9.0V / 12.0V DC (Qualcomm Quick Charge 3.0 / USB-C Input)

  * VBAT Input:                   3.4V – 4.4V DC (Direct battery connection via battery connector)

- Primary Switching Node:

  * VPH_PWR / VSYS Generation:   Generates the primary 3.7V – 4.2V system bus feeding Master PM660 and RF PA.

- Integrated Hardware Subsystems:

  * Switching Battery Charger (SMBB): Programmable constant-current / constant-voltage charging logic.

  * Backlight Driver (WLED Boost): Generates 18V – 35V DC boost output with PWM brightness control.

  * Display Bias Charge Pump: Generates +5.0V (VSP) and -5.0V (VSN) panel bias lines.

  * Flashlight / Torch LED Driver: High-current strobe driver for rear dual-tone camera flash LEDs.

  * Vibration Motor Driver: Integrated driver for Linear Resonant Actuators (LRA) and ERM motors.

- Thermal & Solder Parameters:

  * Reballing Stencil:            Amaoe Qualcomm PM660 / PM660L Dedicated 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 & MULTI-PMIC SYSTEM SYNERGY:

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

- Master/Secondary Functional Division:

  * PM660-002 (Master PMIC): Exclusively powers application processor CPU/GPU cores, LPDDR4 memory, 

    38.4MHz crystal clock, and power-on state machine sequence.

  * PM660L (Secondary PMIC): Functions as the high-voltage frontline gateway. It takes USB 5V VBUS and 

    VBAT to create the global VPH_PWR rail that supplies the Master PMIC, RF power amplifiers, and audio IC.

- System Handshake & Control:

  * Connected to the Snapdragon AP via the bidirectional SPMI serial control interface.

  * Monitors battery thermal sensing (BATT_THERM), USB Type-C CC detection, and charger handshakes.

- Compatible Smartphone Handsets:

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

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

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

  * Nokia & Motorola: Nokia 7 Plus, Moto G6 Plus, Moto Z3 Play.

3. COMMON MOTHERBOARD FAULT SYMPTOMS:

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

- Completely Dead Phone (No VPH_PWR Rail):

  * Internal failure of PM660L blocks the creation of VPH_PWR from VBAT or VBUS. Without VPH, the master 

    PM660 receives 0V, leading to 0.00A total current draw and an unresponsive power key.

- Fake Charging / Stuck Charging Current:

  * Charging indicator appears on screen, but current on the USB meter remains frozen at 0.00A, 0.10A, or 

    0.45A without charging the battery (internal buck switch failure or damaged bootstrap capacitor).

- Display Backlight Failure / Dark Screen (Graphics Working):

  * Phone boots normally, vibrates, and makes sounds, but screen remains black; faint icons are visible 

    under direct torchlight (caused by blown boost diode, burned inductor, or burned backlight driver inside PM660L).

- Blank Screen / Blue Screen (Missing VSP / VSN):

  * Backlight lights up but display shows no picture or blue screen due to missing +5V (VSP) or -5V (VSN).

- 0Ω Dead Short on VPH_PWR:

  * Connecting the motherboard to a DC bench power supply immediately triggers short-circuit protection 

    (drawing max 3.0A–5.0A). Caused by punch-through of the high-side buck MOSFET inside PM660L.

- Overheating in Standby Mode:

  * Motherboard rapidly drains battery even while asleep, and PM660L gets noticeably hot to the touch.

4. STEP-BY-STEP DIAGNOSIS & TROUBLESHOOTING:

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

A. Cold Testing (Diode Mode Check):

   1. Disconnect battery and USB charging cable completely.

   2. Set multimeter to Diode Mode with RED probe connected to ground (GND shield):

      - VPH_PWR Main Switching Coil: Normal reading is 350mV – 480mV. If 0.000V, PM660L is shorted.

      - Backlight Anode Output: Normal reading is 450mV – 650mV.

      - VSP (+5V) and VSN (-5V) Capacitors: Normal reading is 400mV – 550mV.

      - VBUS 5V Input Line: Normal reading is 450mV – 600mV.

   3. Check Backlight Boost Diode:

      - Forward bias across Schottky diode must read 180mV – 300mV.

      - Reverse bias must read OL (Open Loop). If shorted in both directions, replace diode and PM660L.

B. Hot Testing (Live Operating Voltage Verification):

   1. Plug in 5V USB charger without battery connected:

      - Check VBUS pin at PM660L: Must read steady 5.0V DC.

      - Check VPH_PWR main coil: Must measure 3.7V – 4.1V DC.

   2. Connect charged battery and press power button:

      - Check VSP and VSN output capacitors: Must generate +5.0V and -5.0V while display is active.

      - Check Backlight Anode line: Must ramp up from battery voltage (3.8V) to 18V – 28V DC when 

        screen lights up. If voltage stays at 3.8V, the backlight boost circuit inside PM660L is inactive.

5. REWORK, REBALLING & INSTALLATION GUIDELINES:

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

- Thermal Shielding & Precautions:

  * Cover neighboring CPU/eMMC memory chips and heat-sensitive sensors using polyimide (Kapton) tape and 

    thick aluminum thermal foil.

- Chip Desoldering (Removal):

  * Apply premium low-residue BGA tacky flux around PM660L.

  * Set hot air station to 325°C with 45% airflow.

  * Apply heat evenly in circular motions. Lift the IC vertically with fine tweezers as soon as solder 

    balls fully liquefy to prevent tearing delicate motherboard solder pads.

- Pad Cleaning & Reballing:

  * Flatten motherboard pads using copper desoldering braid and a soldering iron set to 300°C.

  * Clean thoroughly with 99% Isopropyl Alcohol (IPA) and verify under microscope.

  * Reball replacement PM660L with a 0.12mm dedicated stencil using 183°C leaded solder paste.

- Installation:

  * Apply a microscope-thin layer of flux on the PCB footprint.

  * Align the Pin 1 orientation dot with the motherboard silkscreen white corner marker.

  * Heat gently at 310°C until the solder balls melt and surface tension pulls PM660L into exact 

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

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