SM3010 IC

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

SILICON MITUS SM3010 (SOEMC50_SM) HARDWARE & CHIP-LEVEL REPAIR GUIDE

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

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

SECTION 1: FUNCTIONAL ARCHITECTURE & CIRCUIT ROLE

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

- Architecture: Triple-Output Switching Regulator for AMOLED Display Bias.

- Input Voltage Range (PVIN / AVIN):

  * 2.9V to 5.0V DC (fed directly from the main battery / VBAT / VSYS rail).

- Output Rail 1 (VO1 - ELVDD Boost Converter):

  * Synchronous step-up converter delivering a fixed positive bias of +4.60V DC 

    to OLED pixel anodes (LX1 switching node via external boost inductor).

- Output Rail 2 (VO2 - ELVSS Inverting Buck-Boost Converter):

  * Generates a programmable negative bias voltage from -4.0V down to -1.4V DC 

    (LX2 switching node) to supply the OLED pixel cathode ground plane.

- Output Rail 3 (VO3 - AVDD Boost Converter):

  * Generates a programmable analog driver voltage from +6.9V to +7.9V DC 

    (Default: +7.60V DC via LX3 switching node) for AMOLED column driver ICs.

- Control & Programming Interfaces:

  * ASWIRE Interface: Single-wire digital pulse line enabling/disabling VO3 

    and dynamically programming AVDD voltage.

  * ESWIRE Interface: Single-wire digital pulse line enabling/disabling VO2 

    and dynamically adjusting negative ELVSS voltage for display brightness.

  * SET Pin: Hardware table-selection strap pin for default AVDD reference.

- Integrated Protections:

  * Short-Circuit Protection (SCP) with latched shutdown mode across all outputs.

  * Under-Voltage Lockout (UVLO), Over-Current Protection (OCP), and Thermal 

    Shutdown (TSHUT).

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

SECTION 2: BOARD-LEVEL FAULT SYMPTOMS

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

1. Black Screen / Blank Display with Sound and Vibration:

   - Phone turns on, receives calls, vibrates, and shows notification sounds, 

     but the AMOLED screen remains completely dark due to missing VO1 (+4.6V), 

     VO2 (-4.0V), or VO3 (+7.6V).

2. Screen Flashes Once and Goes Black on Boot:

   - The display flashes the white Samsung logo for a millisecond and goes pitch 

     black. This occurs when SM3010 detects a short circuit on either ELVDD or 

     ELVSS and triggers its internal latched shutdown protection.

3. Dim Display / Distorted Colors / Green Tint:

   - VO2 (ELVSS) negative rail fails to reach -4.0V (stuck at 0V or fluctuating 

     at -1.0V), causing improper cathode potential on OLED subpixels and producing 

     a dull green/purple hue or zero contrast.

4. Motherboard High Current Drain / Heating Near Display FPC:

   - An internal high-side switching FET punch-through in SM3010 shorts the main 

     VBAT/PVIN line directly to ground, pulling heavy current (1.5A - 3.0A) and 

     overheating the area adjacent to the display connector.

5. Inoperative Touch / Flickering Lines on AMOLED Panel:

   - Instability or missing AVDD (+7.6V VO3) rail causes OLED gate-in-panel (GIP) 

     timing drivers to freeze.

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

SECTION 3: STEP-BY-STEP MULTIMETER TESTING & DIAGNOSTICS

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

[A] Cold Testing (Diode Mode Readings - Red Probe on GND, Black Probe on Line):

- PVIN / AVIN Input Capacitor (Pins A5, B4, B5, A4):

  * Normal Diode Value: 0.380V - 0.480V (380mV - 480mV).

  * If < 0.030V: Direct short circuit on the main power feed to SM3010.

- VO1 (ELVDD Output Filter Capacitors - Pins D2, E2, E3):

  * Normal Diode Value: 0.450V - 0.550V.

- VO2 (ELVSS Output Filter Capacitors - Pins D4, E4, E5):

  * Normal Diode Value: 0.500V - 0.650V (measure reverse polarity if necessary).

- VO3 (AVDD Output Filter Capacitor - Pin A1):

  * Normal Diode Value: 0.420V - 0.520V.

- Control Lines (ASWIRE Pin C3, ESWIRE Pin B2):

  * Normal Diode Value: 0.450V - 0.600V on both logic control pins.

[B] Hot Testing (Live Measurements with Battery & Screen Connected, Display Awake):

- Note: AMOLED voltages ONLY trigger when the screen is actively woken up!

- Check PVIN / AVIN: Must measure live battery voltage (3.8V - 4.2V DC).

- Probe VO1 Output Capacitor: Must measure solid +4.60V DC.

- Probe VO2 Output Capacitor: Must measure stable negative voltage (-4.0V DC).

- Probe VO3 Output Capacitor: Must measure +7.60V DC.

- If all three outputs read 0V while PVIN is present:

  * Check ASWIRE and ESWIRE lines with an oscilloscope for incoming 1.2V pulses 

    from the Application Processor / Display DSI bridge.

[C] Rosin Smoke / Thermal Camera Short Localization:

- If VBAT or any display rail is dead shorted, smoke SM3010 and its three inductors 

  (LX1, LX2, LX3 coils).

- Inject 4.0V onto PVIN (or 3.0V onto VO1/VO3 if output rail is shorted).

- Instant melting directly over the SM3010 glass die confirms internal regulator 

  failure requiring chip replacement.

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

SECTION 4: SOLDERING, REBALLING & REWORK SPECIFICATIONS

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

- Component Fragility:

  * SM3010 is an ultra-miniature, wafer-level chip scale package (WLCSP-25) with 

    bare silicon die edges. It is extremely sensitive to physical chipping, 

    excessive mechanical pressure, and thermal shock.

- Desoldering Guidelines:

  * Hot Air Station Temperature: 335°C - 345°C.

  * Airflow Rate: 35% - 40% with a 5mm rounded nozzle.

  * Protect the adjacent plastic display FPC connector and CPU with double-layer 

    thermal Kapton tape and aluminium shielding.

  * Apply a droplet of high-activity tacky flux (Amtech NC-559-V2).

  * Direct hot air vertically in gentle circular sweeps for 12 - 18 seconds. 

    Lift the chip straight up with precision fine-tipped tweezers once all 

    25 solder balls liquefy.

- PCB Footprint Preparation:

  * Set soldering iron to 320°C - 330°C.

  * Add a tiny bead of leaded solder (Sn63/Pb37) to lower the melting point of 

    factory lead-free solder residue.

  * Use fine copper desoldering wick to gently planarize all 25 pads completely flat. 

    Avoid rubbing vigorously to prevent lifting delicate 0.40mm copper pads.

  * Clean thoroughly with 99.9% Isopropyl Alcohol (IPA) and inspect under microscope.

- Reballing Specifications:

  * Stencil: Dedicated SM3010 / SOEMC50 / Universal WLCSP-25 (0.40mm pitch, 5x5 array).

  * Solder Paste: Sn63/Pb37 (183°C melting point, Type 4 or Type 5 fine powder).

  * Press dried solder paste firmly into stencil apertures.

  * Reflow using hot air gun at 280°C - 290°C with low airflow (20%) to form 

    perfect, uniform solder spheres.

- Alignment & Installation:

  * Match Pin A1 orientation dot with the corresponding triangle/dot mark on PCB.

  * Coat the footprint with an ultra-thin layer of tacky flux.

  * Solder at 335°C - 340°C with 35% airflow.

  * Surface tension will self-align the chip over the 25 pads. Apply an extremely 

    light microscopic tap with tweezers to verify molten solder seating.

  * Allow the board to cool down completely before mounting the AMOLED display.

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