SMB1390 IC

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QUALCOMM SMB1390 HARDWARE & CHIP-LEVEL REPAIR GUIDE

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SECTION 1: FUNCTIONAL ARCHITECTURE & CIRCUIT ROLE

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- Architecture: Divide-by-Two (2:1) Switched-Capacitor Charge Pump.

- Voltage & Current Specifications:

  * Output Voltage Range (VBAT): +2.5V to +5.0V DC direct battery voltage.

  * Input Voltage Range (VBUS): Exactly 2x output voltage + IR drop (e.g., 8.4V 

    to 11.0V DC).

  * Withstand Voltage: Rated for up to +28V DC input surge breakdown tolerance.

  * Output Current: Delivers up to 6.0A continuous charging current per device 

    (scalable up to 10A - 12A in dual SMB1390 clock-synchronized configurations).

- Switching & Conversion Mechanism:

  * Integrates ultra-low RDS(ON) power MOSFET switches paired with high-frequency 

    external ceramic flying capacitors (CFLY).

  * Operates at 50% duty cycle, ensuring cable current is only half of the 

    current delivered to the battery, thereby reducing I²R heat losses by 75%.

- Communication & Control:

  * Bidirectional SPMI (System Power Management Interface) / I2C bus linked to 

    the primary PMIC (PM8150B / PM8250) and Qualcomm Snapdragon Application Processor.

- Hardware Protection Circuitry:

  * Input Over-Voltage Protection (VBUS_OVP), Reverse Current Blocking, Flying 

    Capacitor Short/Open Diagnostics, and Internal Die Thermal Regulation.

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SECTION 2: BOARD-LEVEL FAULT SYMPTOMS

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1. Fast Charging Inoperative (Standard 5V Slow Charging Only):

   - When plugged into a 27W/30W/65W fast charger, the device negotiates standard 

     5V 1.5A or 5V 2A via the primary PMIC (PM8150B), but fails to trigger "Mi Turbo 

     Charge" or "Super Fast Charging" because the SMB1390 charge pump stage 

     fails to activate.

2. Intermittent Charging Loop (Connects, Disconnects, Resets Every 2 Seconds):

   - The phone begins negotiating high voltage, initiates the SMB1390 charge pump, 

     detects an abnormal voltage drop or CFLY timing fault, and drops back to 5V, 

     repeating this handshake cycle indefinitely.

3. Completely Dead Phone / VBUS Short to Ground:

   - High-side switching FET punch-through inside SMB1390 connects the 9V-11V VBUS 

     rail or PMID line dead to ground. The USB tester cuts out immediately due to 

     over-current protection.

4. Intense Overheating Under the Motherboard Shield During Charging:

   - Partially damaged charge pump driver FETs dissipate excessive heat, raising 

     the motherboard temperature above 70°C and prompting battery thermal warnings.

5. Battery Discharge While Connected to Charger:

   - Internal reverse-current blocking diode fails, allowing battery current to 

     back-feed into the charge pump circuitry when the USB adapter is unplugged.

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

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

- VBUS / PMID Input Filter Capacitors (near SMB1390):

  * Normal Diode Value: 0.450V - 0.580V (450mV - 580mV).

  * If < 0.030V: Direct VBUS ground short inside SMB1390 or input TVS diode.

- VBAT / VOUT Output Terminals (Direct connection to battery line):

  * Normal Diode Value: 0.380V - 0.480V.

- Flying Capacitor Nodes (CFLY1 / CFLY2):

  * Measure both terminals of each flying capacitor. Neither terminal should 

    read 0.000V to ground. Typical diode values range from 0.420V to 0.540V.

- SPMI / I2C Bus Pull-Up Resistors:

  * Normal Diode Value: 0.420V - 0.520V (data and clock lines must be balanced).

[B] Hot Testing (Live Measurements with QC 4.0 / USB-PD PPS Fast Charger):

- Plug in an original fast charger via a digital Type-C power meter:

  * Verify Input: VBUS must negotiate and rise to 9.0V - 10.5V DC.

  * Verify Output: VOUT must match the live battery terminal voltage (3.8V - 4.35V).

  * Verify 2:1 Divide Ratio: Measure VBUS and VOUT simultaneously. VBUS must be 

    precisely 2x of VOUT (e.g., VOUT = 4.10V -> VBUS = 8.20V + drop).

  * If VBUS stays stuck at 5.0V, inspect the SPMI communication lines and enable 

    command signals from the primary PMIC.

[C] Rosin Smoke / Thermal Imaging Short Isolation:

- If VBUS or VBAT lines are shorted, apply rosin smoke over SMB1390 and external 

  CFLY ceramic capacitors.

- Inject 4.0V (current limited to 2.0A) onto the shorted line.

- Immediate thermal melting across the SMB1390 glass die indicates silicon 

  junction destruction requiring IC replacement.

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SECTION 4: SOLDERING, REBALLING & REWORK SPECIFICATIONS

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- Component Fragility:

  * SMB1390 is a high-density, bare-die WLCSP package (~108 balls, 0.35mm pitch). 

    It is extremely susceptible to micro-fractures, corner chipping, and warping.

- Surrounding Component Protection:

  * The chip is typically positioned adjacent to the primary PMIC, Snapdragon CPU, 

    and fast-charging input filtering capacitors. Cover nearby chips with two layers 

    of Kapton tape and aluminium thermal foil.

- Desoldering Guidelines:

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

  * Airflow Rate: 35% - 40% with a 5mm - 6mm nozzle.

  * Apply premium low-residue tacky flux (Amtech NC-559-V2 or Kingbo) along the edges.

  * Pre-heat the surrounding board area for 15 seconds, then focus heat evenly over 

    the SMB1390. Lift the chip vertically with precision curved tweezers as soon 

    as all 108 solder balls liquify. Never apply lateral force.

- PCB Pad Cleanup:

  * Apply a small bead of Sn63/Pb37 leaded solder with a mini-chisel soldering iron 

    tip (320°C) to blend with factory lead-free solder.

  * Use high-density copper desoldering braid to wipe the PCB footprint mirror-flat.

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

    for pad tearing or solder bridges.

- Reballing Specifications:

  * Stencil: Dedicated Qualcomm SMB1390 / SMB1395 BGA stencil (0.35mm pitch).

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

  * Spread dried solder paste evenly into the apertures.

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

    perfect, uniform spherical solder balls.

- Alignment & Installation:

  * Orient the Pin 1 corner index dot with the white silkscreen triangle on the PCB.

  * Apply a microscopic layer of tacky flux.

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

  * As the solder reaches melting point, surface tension will pull the chip into 

    exact position. Apply an ultra-gentle micro-nudge with fine tweezers to verify 

    liquid solder tension.

  * Allow the board to cool naturally to room temperature before testing charging current.

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