SC89601 IC

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           SOUTHCHIP SC89601(D) SYNCHRONOUS 3A CHARGER IC REWORK & DIAGNOSTIC GUIDE

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1. FUNCTIONAL ARCHITECTURE & CIRCUIT ROLE:

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- 1.5MHz High-Frequency Synchronous Buck Fast Charging:

  * Converts 5V standard and 9V fast charging inputs into high-current, low-temperature charging current 

    (up to 3.0A) for single-cell Li-ion batteries with conversion efficiency exceeding 92%.

  * Integrated high-side and low-side power MOSFETs switch at 1.5MHz, allowing the use of miniature 

    surface-mount inductors and capacitors to save motherboard real estate.

- NVDC (Narrow Voltage DC) Power Path Management:

  * Employs an internal low-resistance BATFET that decouples the system bus (VSYS / VPH_PWR) from the battery.

  * When the battery is drained flat to 0V or disconnected, the phone powers on instantly upon connecting 

    the charger without waiting for a lengthy battery pre-charge phase.

- USB-OTG Reverse Boost Converter:

  * Reverses current flow in OTG mode to boost battery voltage up to a regulated 5.0V output (up to 1.2A) 

    out of the Type-C port, featuring automatic PFM/PWM operation and hiccup short-circuit protection.

- Communication & Control:

  * Interfaced with the Application Processor and primary PMIC via standard I2C buses (SDA/SCL) for dynamic 

    charge current adjustment, thermal throttling, and interrupt signaling.

2. BOARD-LEVEL FAULT SYMPTOMS:

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- Completely Dead Charging (Zero Current Draw):

  * Connecting a Type-C cable draws 0.000A on a USB digital power meter; the device shows no charging 

    animation or LED indicator.

- Fake Charging (Charging Icon Shows But Battery Percentage Stagnates or Drains):

  * The screen displays lightning bolt / charging percentage, but current draw is trapped at 0.05A–0.10A, 

    causing the battery percentage to drop continuously while plugged in.

- Slow Charging (Trapped at 0.45A):

  * Charging current cannot negotiate higher currents and stays locked at 450mA–500mA due to defective 

    D+/D- detection or damaged internal switching registers.

- Dead Phone / VPH_PWR Short to Ground:

  * Breakdown of the internal high-side buck MOSFET shorts the primary system power rail to ground, 

    causing DC power supplies to trigger short-circuit protection (0.000V in diode mode).

- Immediate Shutdown When Unplugging Charger:

  * Phone operates properly while connected to the charger, but shuts down immediately the second 

    the cable is unplugged (internal BATFET open-circuit unable to feed battery power to motherboard).

- Severe Thermal Overheating:

  * SC89601 becomes burning hot immediately upon plugging in the charging cable.

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

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A. Cold Testing (Diode Mode Check - Battery & Charger Disconnected):

   1. Place multimeter in Diode Mode. Connect RED probe to PCB Ground (shielding frame), probe with BLACK probe:

      - VBUS Input Filter Capacitors: Normal reading is ~520mV to 680mV (0.000V indicates a shorted input stage).

      - PMID Capacitors (Internal High-Side Rail): Normal reading is ~480mV to 620mV.

      - SW (Switch Node) / External Buck Coil: Normal reading is ~340mV to 460mV.

      - VSYS / System Bus Capacitors: Normal reading is ~350mV to 480mV.

      - VBAT Battery Connection Line: Normal reading is ~380mV to 500mV.

      - I2C Communication Lines (SDA / SCL): Normal reading is ~480mV to 650mV on both lines.

   2. Short-Circuit Verification:

      - If VBUS or VSYS measures 0.000V, inject 3.8V DC (limited to 1.5A). Using rosin flux or a thermal 

        camera, verify if SC89601 illuminates white-hot; if so, remove the chip.

B. Hot Testing (USB Charger Connected):

   1. Connect a 5V/9V Type-C charger:

      - Check VBUS capacitor: Must measure steady 5.0V or 9.0V DC.

      - Check PMID capacitor: Must measure 5.0V or 9.0V DC. If VBUS has 5V but PMID has 0V, internal 

        reverse-blocking FET is blown.

      - Check switching coil output: Must measure stable system voltage (3.6V to 4.35V DC).

      - Check VBAT battery connector: Must output active charging voltage. If VSYS is 4.0V but VBAT pin 

        is 0V, internal BATFET is open.

4. SOLDERING, REBALLING & REWORK SPECIFICATIONS:

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- Package Architecture:

  * SC89601 is packaged in a miniature QFN / fine-pitch BGA format. Solder balls and thermal ground pads 

    require balanced heat distribution to avoid bridging underneath.

- IC Desoldering Procedure:

  * Shield surrounding plastic connectors and sensitive components with Kapton or aluminum heat tape.

  * Apply a small amount of non-corrosive RMA tacky flux around the chip perimeter.

  * Hot air rework parameters: Temperature 330°C – 340°C, Airflow 25%–30%.

  * Circle the nozzle evenly over the chip for 15–18 seconds. Once solder melts fully, lift straight 

    upward with precision micro-tweezers.

- Motherboard Pad Preparation:

  * Apply leaded solder paste (Sn63/Pb37, 183°C) to dilute high-temperature factory lead-free alloy.

  * Flatten motherboard micro-pads using fine copper desoldering braid and a soldering iron at 280°C.

  * Clean thoroughly with 99% pure Isopropyl Alcohol (IPA); inspect under a microscope to confirm no 

    bridging or missing traces.

- Reballing Procedure:

  * Use a dedicated Southchip SC89601 / universal charging BGA stencil (0.12mm thickness).

  * Scrape 183°C fine-grain leaded solder paste smoothly into all stencil apertures.

  * Heat with hot air set to 280°C with low airflow (15%) until bright, uniform solder spheres form.

- Placement & Final Reflow:

  * Spread a microscopic film of tacky flux on the PCB footprint.

  * Align the Pin 1 index dot precisely with the motherboard silkscreen corner marker.

  * Reflow at 305°C – 315°C with 25%–30% airflow; the chip will automatically pull into center alignment 

    via molten solder surface tension.

  * Allow motherboard to cool naturally for 3 to 5 minutes before connecting battery and testing charging current.

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