PMI8940 IC

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

           QUALCOMM PMI8940-000 SUB-PMIC / CHARGING & LIGHT IC REPAIR GUIDE

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

1. PRODUCT IDENTIFICATION & SILICON SPECIFICATIONS:

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

- Silicon Laser Marking:          PMI8940 [Line 2: 000]

- Commercial Hardware Name:       Qualcomm Intermediate Power Management Unit (Sub-PMIC)

- Silicon Manufacturer:           Qualcomm Technologies, Inc.

- System Classification:          Secondary Power Management IC (Charger / VPH_PWR / Backlight)

- Associated Main Platforms:      Qualcomm Snapdragon 625 (MSM8953), Snapdragon 430/435 (MSM8937/8940)

- Companion Primary PMIC:         Qualcomm PM8953 / PM8937 / PM8940

- Package Form Factor:            Fine-Pitch Wafer-Level Chip-Scale BGA (WLCSP)

- Core Functional Subsystems:

  * Switching Battery Charger:

    - High-efficiency synchronous step-down charger supporting input up to 2.5A–3.0A.

  * System Power Generation (VPH_PWR / VSYS):

    - Primary power distribution rail (3.7V – 4.2V DC) feeding Primary PMIC and RF Front-End.

  * High-Voltage Display WLED Backlight Driver:

    - Integrated boost converter stepping up battery voltage to 18V – 25V DC with current regulation.

  * Camera Flash & Torch Driver:

    - High-output strobe driver for mobile camera flash LEDs.

  * Fuel Gauge & Battery Sensing:

    - Internal ADC monitoring battery voltage, discharge curve, and NTC temperature line.

  * USB OTG 5V Step-Up Boost:

    - Reverse 5V boost supplying peripheral current over USB VBUS.

2. COMPATIBLE SMARTPHONES:

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

- Xiaomi / Redmi:

  * Xiaomi Mi A1 / Xiaomi Mi 5X (MSM8953 Snapdragon 625)

  * Redmi 4X (Snapdragon 435)

  * Redmi S2 / Redmi Y2 (Snapdragon 625)

  * Redmi Note 5A / Redmi Y1 / Redmi Y1 Lite (Snapdragon 425/435)

  * Redmi 5 (Snapdragon 450)

- Oppo:

  * Oppo A57 (Snapdragon 435 edition)

- Huawei / Honor:

  * Huawei Y7 Prime 2018 / Honor 7C (Snapdragon 430/450)

- Nokia:

  * Nokia 2.1 (Snapdragon 425/430)

*(Technician Note: On many Snapdragon 430/435/625 logic boards, PMI8940 shares pinout compatibility 

  with PMI8937 and PMI8952, but PMI8940 offers enhanced thermal handling and higher charging efficiency)*

3. TYPICAL BOARD-LEVEL FAULT SYMPTOMS:

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

- Completely Dead Phone (0.000A or 0.02A–0.04A Low-Current Freeze on DC Power Supply):

  * Internal switching buck failure stops VPH_PWR generation; primary PMIC and CPU receive 0V.

- Fake Charging / Slow Charging (Draws 0.00A–0.12A on USB Meter):

  * Phone displays charging bolt on LCD, but current draw is negligible; battery drains while plugged in 

    due to blown high-side charger MOSFET or shorted bootstrap capacitor.

- Complete Backlight Failure (Black Screen, Board Alive):

  * Device boots, rings, and receives calls, image is visible under a strong flashlight, but LCD 

    backlight remains off (damaged boost diode, boost coil, or internal PMI8940 driver).

- VPH_PWR Rail Short to Ground (0.000V in Diode Mode):

  * Punctured internal FET bridges VPH_PWR directly to GND, triggering DC bench power supply short protection.

- "Battery Temperature Too Low / High" Pop-up Alert:

  * Device blocks charging and powers off due to damaged NTC / battery thermistor ADC lines inside PMI8940.

4. STEP-BY-STEP MULTIMETER TESTING & DIAGNOSTICS:

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

A. Cold Testing (Diode Mode Check - Board Powered Off, Battery Disconnected):

   1. Connect Multimeter RED probe to Motherboard Ground (GND shield), probe points with BLACK probe:

      - VBUS Input Filter Capacitor (near USB interface): Normal ~450mV – 560mV.

      - Battery Connector Positive Terminal (VBAT): Normal ~400mV – 480mV.

      - VPH_PWR Inductor (large coil directly beside PMI8940): Normal ~350mV – 450mV (0.000V = dead short).

      - Backlight Boost Inductor / Anode Diode: Normal ~420mV – 520mV.

      - Boot Capacitor (BST): Measure resistance across the two ends; must show high impedance (no short).

   2. Short-Circuit Isolation:

      - If VPH_PWR reads 0.000V in diode mode, inject 3.8V DC (limited to 2.0A) directly into the coil. 

        Observe under thermal camera: if PMI8940 illuminates bright white instantly, desolder the chip.

B. Live Operating Voltage Check (Hot Testing):

   1. Connect 5V USB charger cable to the phone:

      - VBUS Input Capacitor: Must measure steady 5.0V – 5.2V DC.

      - VPH_PWR Inductor: Must output steady 3.7V – 4.2V DC (even with battery disconnected).

      - Battery Terminal Pins: Must measure pulsed 3.7V – 4.35V DC charging voltage.

   2. Power the phone on:

      - Backlight Anode Line: Must measure 3.7V in standby, jumping to 18V – 25V DC once the screen 

        turns on. If it stays at battery voltage (3.7V), PMI8940 boost driver or boost diode is defective.

5. SOLDERING, REBALLING & REWORK SPECIFICATIONS:

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

- Thermal Protection & Surrounding Components:

  * PMI8940 is located beneath a soldered metal RF shield near the PM8953/CPU and eMMC memory.

  * Always shield neighboring processor and memory chips with Kapton thermal tape and copper coins.

- IC Removal:

  * Apply high-grade RMA BGA tacky flux around the perimeter of PMI8940.

  * Hot air rework station settings: 320°C – 335°C, airflow 35% – 45% (medium precision nozzle).

  * Circle nozzle uniformly for 30–40 seconds. Once all solder joints melt, lift chip vertically.

- PCB Pad Cleanup:

  * Apply 183°C (Sn63/Pb37) leaded solder to logic board footprint to lower the eutectic melting point.

  * Flatten pad matrix using copper desoldering braid with soldering iron set to 290°C – 300°C.

  * Clean thoroughly with 99% Isopropyl Alcohol (IPA); inspect pads under microscope for any lifted pads.

- Reballing Procedure:

  * Use a dedicated or universal 0.12mm BGA stencil matching the PMI8940 / PMI8952 footprint.

  * Spread 183°C leaded solder paste smoothly across all apertures with a flexible scraper.

  * Reflow gently at 280°C with 20% airflow until uniform solder spheres form.

- Placement & Alignment:

  * Spread a thin, transparent layer of tacky BGA flux onto PCB pads.

  * Align Pin 1 dot on the PMI8940 chip with silkscreen corner indicator.

  * Reflow at 310°C – 320°C with 35% airflow; observe the chip pull into place by solder surface tension.

  * Allow motherboard to cool naturally for 3–5 minutes before connecting DC power or battery.

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