JPH06509643A - 少なくとも1つの論理回路を有する集積回路の検査方法および検査可能な集積回路 - Google Patents

少なくとも1つの論理回路を有する集積回路の検査方法および検査可能な集積回路

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JPH06509643A JP5503184A JP50318493A JPH06509643A JP H06509643 A JPH06509643 A JP H06509643A JP 5503184 A JP5503184 A JP 5503184A JP 50318493 A JP50318493 A JP 50318493A JP H06509643 A JPH06509643 A JP H06509643A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 少なくとも1つの論理回路を有する集積回路の検査方法および検査可能な集積回 路 本発明は、請求の範囲第1項の上位概念に記載の集積回路の検査方法および請求 の範囲第8項の上位概念に記載の検査可能な集積回路に関する。
集積回路および論理回路の装備された構成ユニットを検査するために、境界走査 法が使用される。この検査法により検査可能な論理回路は、その信号入力側およ び信号出力側に検査段(境界走査セル)を有し、この検査段はそれぞれスイッチ および少な(とも1つのメモリ段を含む、入力側検査段と出力側検査段はシフト レジスタカスケードとして接続することができる。
1つの構成ユニットに配置された複数の論理回路のすべてのシフトレジスタカス ケードを直列に接続することもできる。境界走査法は、刊行物“electr。
nic”の連続シリーズ12(52から57頁)/13 (102から108頁 )/15(69から74頁)および17(62から68頁)、1989年に記載 されている。境界走査法によって、構成ユニットの差し込みコネクタから集積回 路素子の(入力側および出力側)端子までの接続線路および集積回路素子間の接 続線路および端子への接続路を検査することができる。
さらに同じように、集積回路素子の論理回路の機能を検査することができる。そ のためにシフトレジスタに検査コンビネーションがシリアルで書き込まれる。論 理回路の出力コンビネーションが出力側検査段に転送され、読出され、検査され る。これは相応の大規模な検査プログラムでも、完全な回路構成ユニットでも行 うことができる。これまでのこのような検査を行おうとすれば、組み込まれた論 理回路の静的検査だけが実行されていた。
信号線路に接続された検査マルチプレクサを使用することによって、論理回路の リアルタイム検査が可能になった。しかしこの検査゛は付加的な接続点と複雑な 配線による高いコストを必要とする。
本発明の課題は、僅かな付加的回路コストしか必要としない、論理回路のリアル タイム検査方法を提供することである。さらに本発明の方法を実施するのに適し た論理回路を提供することである。
この課題は請求の範囲第1項に記載された方法により、解決される。
独立請求項には適する回路が記載されている。
本発明の有利な実施例は従属請求項に記載されている。
本発明の方法により、リアルタイム検査が可能である。付加的回路コストはほぼ 境界走査法と同じである。
僅かな付加的接続点が必要なだけである。純粋なゲート回路は複数の検査サイク ルでシステム検査信号の2重パルスにより既に検査することができる。論理回路 がクロック制御されるメモリ素子を含んでいれば、各検査サイクル当たりのシス テム検査パルスの数は問題なしに多くすることができる。カスケード接続された 複数の回路(IC,AS rc)を有する構成ユニットでさえ検査することがで きる。
検査コンビネーションをシリアルに入力側および出力側フリップフロップに書き 込むと有利である。入力側および出力側フリップフロップから構成されたシフト レジスタの直列回路により、検査コンビネーションのシリアル書き込みが構成ユ ニットのただ1つの接続点を介して行われる。機能を検査コンビネーションのす べての関連シーケンスにより検査することが必要である。その際、実際の論理回 路の入力側に交互に1−0およびO−1の移行パルスを印加しなければならない 。
検査装置の入力側にそれぞれ2つの2値状態からなるシーケンスではなく、3つ またはそれ以上のシーケンス、例えば001.01O1101等を入力すること ができると有利である。論理回路の出力側フリップフロップおよび検査装置の入 力側検査段に、所属の出力コンビネーションをパラレルで書き込むと有利である 。これにより検査時間が格段に短縮される。検査装置の各々別の出力側検査レジ スタおよび入力側検査しジスタにより、それぞれ別のコンビネーションをダイナ ミックに検査することができ、出力コンビネーションをパラレルに検査装置に転 送することができる。複数の論理回路がカスケードに接続されていれば、すべて の出力コンビネーションを所定の検査コンビネーションで検査すべき場合でもそ れぞれ2つの出力コンビネーションを検査するだけでよい。同様に2つの検査コ ンビネーションだけを後置接続された論理回路の入力側に印加し、その出力コン ビネーションを検査することができる。この場合検査サイクルは、2つの検査コ ンビネーションと2つのシステム検査パルスを含む。
外部ゲート回路をフリップフロップとしても有する論理回路では、各検査サイク ル当たりのシステム検査パルスの数をもちろん増やすことができる。
検査段が境界走査検査段と同じように構成されていると有利である。この場合、 入力側記憶クロックと出力側記憶クロックを別にすることができ、これによりそ れぞれ相応の検査プログラムによっても動作することができる。公知の検査方法 とは異なり、検査段の入力側フリップフロップと出力側フリップフロップは選択 的に検査クロック信号またはシステムクロック信号によりトリガすることができ る。
この場合、クロック切換器による付加的な伝搬時間を回避するためフリップフロ ップに2つのクロック入力側を設けると有利である。クロック入力側をデータ入 力側と接続することにより、入力側検査段および出力側検査段の切換器(マルチ プレクサ)も省略することができる。有利にはエツジトリガ型フリップフロップ を使用する。
本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、検査可能な論理回路の基本回路図、図2は、ダイナミック検査のための 基本回路図、図3は、複数の論理回路および接続された検査装置を有する構成ユ ニットの基本回路図、 図4は、入力側フリップフロップおよび出力側フリップフロップの変形実施例の 基本回路図、図5は、検査クロック信号とシステム検査信号の時間線図である。
図1に示された基本回路図は、集積回路■c1の論理回路LSIを示す。論理回 路の入力端線路にはそれぞれ入力側マルチプレクサEMIと入力側フリップフロ ップEKIの直列回路、EM2とEK2の直列回路およびEM3とEK3の直列 回路が接続されている。
マルチプレクサを介して集積回路■C1の入力側(接続点)El−E3には論理 ネットワークLNIの入力側ELL−EL3を接続することができる。この状態 、すなわち動作モードでは、論理回路がその固有の機能を果たす。しかしマルチ プレクサEM 1−EM3により(信号S/Pにより制御され)検査のため、図 1に示すように、入力側フリップフロップEKI〜EK3を1つのシフトレジス タ(シリアルモード)に統合接続することもできる。相応にして論理ネットワー クLN1の出力OI!ALI〜AL3は、出力側マルチプレクサAMI〜AM3 を介して出力側フリップフロップAK1〜AK3に接続される。出力側マルチプ レクサを介して出力側フリップフロップも同様に直列に接続することができる。
これにより出力側フリップフロップは1つのシフトレジスタを形成し、このシフ トレジスタは入力側シフトレジスタの最終段フリップフロップEK3の出力側に 接続される。シフトレジスタにはこのシリアルモードで検査コンビネーションを シリアルに書き込むことができる。゛ 両方のシフトレジスタへのデータ流は任意の方向とすることができる。入力側フ リップフロップと出力側フリップフロップにはそれぞれ検査のため、検査クロッ ク信号TTとシステムクロック信号ST(図5)の2つの異なるクロック信号の うちの一方のパルスTIまたは他方のパルスSIが供給される。択一的な回路構 成では、1つのクロック入力側だけを有するフリップフロップを選択することが できる。この場合は2つのクロック信号を切り替えなければならない。
論理回路LSIには別の論理回路LSOを前置接続することができ、別の論理回 路LS2を後置接続することができる。第1の論理回路LSIの入力側El〜E 3は図1では検査装置TEの出力側と接続されておす、最後の論理回路の出力側 A1〜A3は検査装置の入力側に接続されている。図1では見やすくするため、 1つの論理回路だけが図示されており、場合により前置および後置接続された論 理回路の符号が括弧内に示されている。前置接続された検査装置の出力側フリッ プフロップまたは論理回路はAPI−AP3により示されている。論理回路でも 出力側フリップフロップはマルチプレクサを介して1つのシフトレジスタに直列 接続することができが、検査装置ではこのことは通常必要ない。
論理回路の出力側Al−A3には検査装置TEまたは後置接続された論理口mL s2の入力側が、入力側マルチプレクサEM21〜EM23を介して接続されて いる。論理回路LSIの出力側フリップフロップAKl〜AK3の情報は、マル チプレクサEM21〜EM23を介してパラレルでフリップフロップEPI〜E P3に転送することができる。このフリップフロップEPI〜EP3は検査装置 で入力側検査段として用いられる。しばしば複数の論理回路LSO,LSI。
LS2.、、が直列に接続される。これは1つの集積回路に配置するか、または 複数の回路に配属することができる。直列に1つの多段ネットワークに接続され た論理回路に対しては、検査コンビネーションのシリアル書き込みが絶対必要で ある。
検査装置ではマルチプレクサEM21−EM23は必ずしも必要ではない。しか しこれらのマルチプレクサEM21〜EM23により、出力側フリップフロップ AKI−AK3から出力された2進出力コンビネーシヨンと、入力側フリップフ ロップEKI〜EK3に記憶された論理状態のシリアル書き込みができる。1つ の検査区間で複数の出力コンビネーションを検査すべきで、複数の検査区間で1 つの論理回路の出力コンビネーションをそれぞれ検査すべきでない場合は、入力 側検査段EPの数をもちろん拡大しなければならない0図1に示すように論理回 路が1つだけの場合、検査コンビネーションはもちろんパラレルで入力側E1〜 E3を介して転送することができる。
しかし検査方法をよりよ(理解するため、まず論理回路に限って説明する。この 論理回路が構成ユニットに組み込まれていれば、動作時および検査のために信号 を構成ユニットEBI−EB3の入力側を介して供給することができる。論理回 路の入力側フリップフロップは境界レジスタBR12に、出力側検査段は出力側 検査レジスタARIに、入力側検査段は入力側検査レジスタERIにそれぞれ統 合されている。
構成ユニットBGの入力側EBI〜EB3にパラレルに印加される検査コンビネ ーションにより入力側線路とろう付箇所の検査を行うことができる。出力側フリ ップフロップにシリアルに書き込まれる検査コンビネーションによりろう付箇所 と出力側線路ないし構成ユニット間の接続線路の検査を行うことができる。
ダイナミックな検査はもちろん構成ユニットでも、検査装置の相応のアダプタに 差し込まれた個々の集積回路でも実施することができる。しかし本発明の重点は 個別のまたは複数の集積回路を有する構成ユニットの検査である。
論理回路LSIのスタティックな検査は従来の境界走査法の場合と同じように実 施することができる。すなわち、関連するすべての検査コンビネーションを入力 側フリップフロップEKI〜EK3に書き込み、論理回路LSI(ないし論理ネ ットワークLNI)により形成された出力コンビネーションATIを出方側フリ ップフロップAK 1−AK 3に転送し、検査装置TEで検査するためのこれ らのフリップフロップから読出すのである。
ダイナミックな検査のためには、検査クロック信号TTのクロックパルスTI( 図5)により検査コンビネーションTKI、TK2、すなわち検査二重コンビネ ーションを入力側フリップフロップEKI−EK3および出力側検査段API〜 AP3に書き込むのである。出力側線路のスタティックな検査のために前もって さらに検査コンビネーションTKOが出力側フリップフロップAKI〜AK3に シリアルに書き込まれた。
このため同じ検査クロックパルスをフリップフロップEKI−EK3およびAK I−AK3の2つの群に供給する場合、検査コンビネーションんTKIもシリア ルに入力側フリップフロップに書き込まなければならないこととなる。
引き続き図2に示すようにマルチプレクサがシリアルモードから動作モードに切 り替えられ、検査クロック信号TTのクロックパルスTIの代わりに、システム 検査信号STのシステム検査パルスSl(図5)がフリップフロップおよび場合 により論理ネットワークL N 1にも供給される。システム検査信号は検査す べき装置のクロック発生器により形成することができ、このクロック発生器から 検査装置を介して供給される。
同様に検査装置の調整筒能な発生器により送出することができる。検査装置には 制御装置(計数装置)が設けられており、この制御装置により任意の数のクロッ クパルスTIとシステム検査パルスS工を検査サイクル内で呼び出すことができ る。この検査サイクルはシリアル書き込みないし読出しのための検査パルスTI とダイナミック検査のためのシステム検査パルスを含む。
わかりやすくするため図2では、出力側フリップフロップAPI〜AP3が出力 側検査レジスタARIに、入力側フリップフロップEPI−EP3が入力側検査 レジスタERIに、論理回路の入力側および出力側フリップフロップが境界レジ スタに統合されている。
′N1のシステム検査パルスS■により、新たな検査コンビネーションTK2が 出力側検査段API〜AP3から論理回路LSIの入力側フリップフロップEK 1〜EK3に転送される。同じパルスでスタティック検査のために、既に第1の 検査コンビネーションTKlの関数として論理ネットワークLNIの出力側に出 力されている出力コンビネーションATIが出力側フリップフロップAKI〜A K3に転送される。検査コンビネーションTKOは同時にパラレルに検査装置の 入力側検査段EPI〜EP3に接続線路を検査するため書き込まれる。図2に示 された検査コンビネーションおよび出力コンビネーションはこのフェーズにも当 てはまる。
第2のシステム検査パルスにより、論理回路LSIのダイナミック機能が検査さ れる。この検査は、新たな検査コンビネーションTK2に相応する論理回路の出 力コンビネーションAT2が既に出力側フリップフロップAKI〜AK3に転送 されたか否か、または伝搬時間が過度に長いためエラーが発生したか否かを検出 することにより行われる。
基本的に第2の出力コンビネーションAT2をシリアルに検査装置TEに転送す ることができる。パラレル転送の方が時間は節約できるが、検査すべき論理回路 が1つの場合(または複数の論理回路が直列に接続された場合の最後の出力コン ビネーションにおいて)でだけ可能である。そのために第3のシステム検査バル スが必要である。先行する出力コンビネーションτに1をさらに検査すべき場合 は、検査装置に別の検査レジスタが必要である。
入力側フリップフロップの入力状態が変化しない場合、第2のシステム検査パル スによって論理ネットワークLNIの入力側における検査コンビネーションが変 化することはない。従って入力側フリップフロップEKI−EK3をクロック制 御するためには′!J1のシステム検査パルスで十分である。第2の(および別 の)システム検査パルスの抑圧は回路コストを上昇させることとなるので、この パルスは入力側フリップフロップにさらに供給され名、相応してダイナミック検 査のために第2の検査パルスだけが出力側フリップフロップに対して必要である 。特別の場合は、第3の検査コンビネーションを第2のシステム検査パルスと共 に検査のため供給することも有利である。
基本的には第2の検査コンビネーションと第2のシステム検査パルスを有する検 査サイクルを使用することで十分であり、これらに従ってそれぞれ出力コンビネ ーションが評価される。
図3には、集積回路■C1とIC2の複数の論理回路LSI、LS2が直列に接 続された構成ユニットBGが示されている。入力側フリップフロップと出力側フ リップフロップは境界レジスタBRII〜BR22に統合されて示されている。
検査コンビネーションは検査装置TEからシリアルに入力側EBIを介して、論 理回路■、SlとLS2の入力側および出力側フリップフロップに書き込まれる 。2つのシステム検査パルスSI後に、第2の論理回路LS2の境界レジスタB R12の入力側フリップフロップおよび検査装置TEの検査レジスタPRIの入 力側フリップフロップ論理回路におけるスタティック検査の結果を含む。出力側 クリップフロップ(レジスタBR12,BR22)ダイナミック検査の出力コン ビネーションを含む。この方法により、所定の(前置接続された回路に依存しな い)検査コンビネーションによる検査が可能である。
出力コンビネーションの読ゼしおよび検査は複数の区間で行うことができる。出 力コンビネーションのシリアル読出しおよび検査の間に、既に新たな検査コンビ ネーションを書き込み、次のダイナミック検査を行うことができる。
論理回路のスタティック検査は既に従来の境界走査検査法でも行うことができる 。
この検査法により、3つのシステム検査パルスを含む検査サイクルによっても処 理することができる。この検査サイクルでは、第1の論理回路LSIの第1の( スタティック)出力コンビネーションがまず境界レジスタBRR21に記憶され 、次の論理回路LS2の境界レジスタBR21に転送され、引き続きjllの“ ダイナミック”出力コンビネーションAT2によす上書きされる。検査装置はも ちろん相応する数の入力側検査レジスタPR1,PR2,、、を有しなければな らない。これらレジスタの内容はパラレルにまたは時間的にずらして、新たな検 査コンビネーションを書き込む間に評価回路AWで検査される。検査装置が同様 に複数の出力側検査レジスタARI、AR2,、。
を有していれば、それらのうちの出力側検査レジスタARIとAR2が図3に示 されている(または検査コンビネーションはシステム検査信号に相応して高速に 送信することがでとる)。従って複数の順次連続する検査コンビネーションによ り検査を行うことができる。
これにより検査時間が短縮される。回路が直列に接続されている場合各検査サイ クルで、前置接続された論理回路(ここでは論理回路LS 1)の複数の出力コ ンビネーションが上書きされる。′すべてに優る”検査が実施される。この検査 は、エラーの発生時にそれぞれ2つのシステム検査パルスを有する検査サイクル によりエラーの位置決めのため補充されなければならない。
1つの集積回路にも、相互に直列に接続することのできる複数の論理回路を実現 することができる。同様に1つの構成ユニット(またはASIC)はしばしば2 つ以上の集積回路を有する。さらに接続線路も1つの論理回路の出力側から複数 に分岐できる。検査情報をシリアル書き込みまたは読出しするために、ここでも 全入力側フリップフロップおよび全出力側フリップフロップが直列にシフトレジ スタとして接続され、ダイナミック検査のために動作モードに切り替えられる論 理回路は、動作時にシステム検査信号によりクロック制卸される記憶素子を宵す ることもできる。この記憶素子の機能もまた次のようにして検査することができ る。すなわち、記憶素子に起因する出力コンビネーションの変化が発生するまで システム検査パルスS■の数を増加するのである。
論理回路は、各任意の検査コンビネーションにそれぞれ残りの検査=ンビネー゛ ジョン全体が続くようにして完全に検査することができる。しかし入力側コンビ ネーションの実際に発生するシーケンスを検査するだけで十分である。検査プロ グラムの作成は通常、計算器で行われる。検査プログラムにより、シリアル書き 込みおよび読出し並びに評価が制御される。
図4には、マルチプレクサが2つのクロック入力側TEIとT2を有する特別の フリップフロップを使用することにより置換された変形実施例が示されている。
各クロック入力側にはデータ入力側DEIないしDE2が配属されている。デー タ入力側およびクロック入力側は論理的にそれぞれORげ−と介してまとめられ ている。
検査クロック信号TTのパルスTIにより自動的に、先行するフリップフロップ EK2の論理出力信号が後FIG4 補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の8)IG5 : 0: 1 丁に1 丁に2 丁にOATl A丁2 1i11 TKO、L丁’+ Ar1 さらに同じように、集積回路素子の論理回路の機能を

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.少なくとも1つの論理回路(LS1)を有する集積回路(IC)の検査方法 であって、該該理回路では動作モードで、論理ネットワーク(LN1)の入力側 (EL1,EL2,..)と論理回路(LS1)の入力側接続点(E1,E2, ..)との間の信号線路にそれぞれ1つの入力側フリップフロップ(EK1,E K2,..)が配置されており、論理ネットワーク(LN1)の出力側(AL1 ,AL2,..)と出力側接続点(A1,A2,..)との間にそれぞれ1つの 出力側フリップフロップ(AK1,AK2,..)が配置されており、入力側フ リップフロップ(EK1,EK2,..)と、情報をシリアルに書き込みおよび 読出しするための出力側フリップフロップ(AK1,AK2...)とはシフト レジスタとして直列に接続可能である検査方法において、 入力側フリップフロップ(EK1,EK2,..)および/または出力側フリッ プフロップ(AK1,AK2...)に検査コンビネーシヨン(TK1.TK2 ...)を書き込むステップと、 少なくともそれぞれ1つの第2の検査コンビネーション(TK2)を、検査装置 (TE)または前置接続された論理回路(LSO)のパラレル出力側から入力側 フリップフロップ(EK1,EK2,.,)の入力側接続点(E1,E2,., )に供給するステップとダイナミック検査のため、入力側フリップフロップ(E K1,EK2,..)および出力側フリップフロップ(AK1,AK2,..) を動作モードに切り替えるステップと、 少なくとも1つのシステム検査パルス(SI)により、それぞれ少なくとも1つ の第2の検査コンビネーション(TK2)をパラレルで入力側フリップフロップ (EK1,EK2,..)に転送するステップと、少なくとも1つの次のシステ ム検査パルス(SI)により、論理回路(LS1)のそれぞれ1つの出力コンビ ネーションを出力側フリップフロップ(AK1,AK2,..)に配憶するステ ップと、出力コンビネーション(AT1,..)を検査装置(TE)で検査する ステップとからなることを特徴とする検査方法。
  2. 2.入力側フリップフロップ(EK1,EK2,..)と出力側フリップフロッ プ(AK1,AK2...)とをそれぞれ少なくとも2つの須次連続する、同じ システム検査パルス(SI)により制御する請求の範囲箪1項記載の方法.
  3. 3.検査コンビネーション(TK1,.,)を、境界レジスタ(BR11,BR 12,..)を形成する入力側フリップフロップ(EK1,EK2,..)、お よび直列に接続された論理回路(LS1,LS2)の出力側フリップフロップ( AK1,AK2,..)に書き込む請求の範囲第1項または第2項記載の方法。
  4. 4.境界レジスタ(BR11,BR12,..)に記憶された出力コンビネーシ ョン(AT1,AT2,.)をシリアルに読出す請求の範囲第3項記載の方法。
  5. 5.最後の論理回路(LS2)の出力コンビネーション(LS2)を検査装置( TE)に転送する請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1項記載の方法。
  6. 6.検査コンビネーション(TK1,TK2,TK3,..)の関連するすべて のシーケンスを、論理回路(LS1,LS2)の検査のため順次検査する請求の 範囲第1項から第5項までのいずれか1項記載の方法。
  7. 7.論理ネットワーク(LN1)にクロック制御される記憶素子が存在する場合 、システム検査クロックの数を、記憶素子に起因する出力コンビネーションの変 化が発生するまで増加する請求の範囲第1項から第6項までのいずれか1項記載 の方法。
  8. 8.少なくとも1つの論理回路(LS1.LS2)を有する検査可能な集積回路 (IC)であって、該論理回路では動作モードで、論理ネットワーク(LN1) の入力側(EL1,EL2,..)と論理回路(LS1)の入力側接続点(E1 ,E2,..)との間の信号線路にそれぞれ1つの入力側フリップフロップ(E K1,EK2...)が配置されており、論理ネットワーク(LN1)の出力側 (AL1,AL2,..)と出力側接続点(A1,A2,..)との間にそれぞ れ1つの出力側フリップフロップ(AK1,AK2,..)が配置されており、 入力側フリップフロップ(EK1,EK2,..)と、情報をシリアルに書き込 みおよび読出しするための出力側フリップフロップ(AK1,AK2...)と はシフトレジスタとして直列に接続可能である集積回路において、 入力側フリップフロップ(EK1,EK2,..)と出力側フリップフロップ( AK1,AK2,..)とはそれぞれ2つのクロック入力側を有することを特徴 とする検査可能な集積回路。
  9. 9.入力側フリップフロップ(EK1,EK2,..)の入力側と出力側フリッ プフロップ(AK1,AK2,..)の入力側にはマルチプレクサが前置接続さ れており、 該マルチプレクサにより入力側フリップフロップと出力側フリップフロップとは 選択的に信号線路に接続されるか、またはシフトレジスタとして接続される請求 の範囲第8項記載の検査可能な集積回路.10.入力側フリップフロップ(EK 1,EK2,..)と出力側フリップフロップ(AK1,AK2,..)とは、 それぞれ所属のデータ入力側(D1,D2)を備えたそれぞれ2つのクロック入 力側を有し、それぞれ一方のデータ入力側(D1)により信号線路に接続され、 他方のデータ入力側(D2)により、シフトレジスタとして先行するフリップフ ロップに接続されている請求項8記載の検査可能な集積回路。
JP5503184A 1991-08-08 1992-08-03 少なくとも1つの論理回路を有する集積回路の検査方法および検査可能な集積回路 Pending JPH06509643A (ja)

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