WO2000054067A1 - Procede de test de circuits integres avec acces a des points de memorisation du circuit - Google Patents

Procede de test de circuits integres avec acces a des points de memorisation du circuit Download PDF

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WO2000054067A1
WO2000054067A1 PCT/FR2000/000559 FR0000559W WO0054067A1 WO 2000054067 A1 WO2000054067 A1 WO 2000054067A1 FR 0000559 W FR0000559 W FR 0000559W WO 0054067 A1 WO0054067 A1 WO 0054067A1
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boundary scan
integrated circuit
scan chain
input
tester
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PCT/FR2000/000559
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Dominique Barthel
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France Telecom
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317—Testing of digital circuits
    • G01R31/3181—Functional testing
    • G01R31/3185—Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533—Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318536—Scan chain arrangements, e.g. connections, test bus, analog signals
    • G—PHYSICS
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    • G01R31/318572—Input/Output interfaces

Definitions

  • the present invention relates to methods and devices for testing integrated circuits as well as integrated circuits provided with means enabling effective tests to be carried out.
  • a first method called “automatic generation of test vectors by full scanning path”, or “full scan ATPG” in English, is commonly used to test the fabrication of chips.
  • This method consists in injecting known signals onto pins of the integrated circuit and taking the values obtained from output pins, in order to compare them with expected values.
  • test vectors when the function of the integrated circuit includes storage elements, it is not generally known how to generate the test vectors. In some rare cases where it is known to generate these vectors despite the presence of storage points, the number of test vectors is very high, so that a very long test sequence must be implemented, difficult to store. in memory, difficult to handle, and requiring a lot of time on tester.
  • testers are all the more expensive the higher their number of channels. This drawback is particularly acute in the case of large circuits, which are the most likely to have operating faults.
  • the test is carried out directly on a silicon wafer, before mounting the circuit in a long and costly package, which could prove to be unnecessary because the circuit risks being defective.
  • Such a wafer test is carried out using a point card, the cost and complexity of realization of which increase faster than the number of points, in particular due to a co-planarity constraint of the points.
  • a second method of testing integrated circuits is known, which allows the control and observation of logic levels on the inputs-outputs of a circuit, even when the interconnections of the box are not physically accessible.
  • This method is used in particular in the case of a surface-mounted ball housing (BGA housing), or even in the case of a multi-layer printed circuit.
  • This second type of test called "JTAG Boundary scan", and defined by the "Joint Test Action Group", IEEE 1149.1 standard, mainly concerns the test of printed boards and soldering of integrated circuits on these boards .
  • This IEEE 1149.1 standard provides an input / output access path capable of replacing a direct physical connection to the inputs / outputs.
  • This second type of test is implemented by adding a logic specific to this test to the integrated circuit and to the printed board which carries it, which allows, under the control of an automaton called TAP controller (“Test Access Port controller” in English), to capture the logic level present on an input, and / or to impose the logic level on an output of the integrated circuit. In normal mode, this logic is transparent, both for inputs and for outputs.
  • TAP controller Transmission Access Port controller
  • the integrated circuits of a card are provided with an access path having the form of a loop and connecting in series all the inputs / outputs of the circuit considered, and the loops of each of the integrated circuits are connected serial.
  • the Boundary Scan chain therefore traverses the component in which it is integrated, and also traverses the card receiving the components.
  • a general Boundary Scan chain links the Boundary Scan chains of each component in series, so that each input / output pad of each component as well as each track on the card is accessible from outside the card, by the same path from a specific terminal on the card, the data captured or to be imposed is transferred in series on this path
  • the Boundary Scan also allows testing of the interconnections between the integrated circuits on a card.
  • the test vector is loaded in series in the Boundary scan path, then sent to the interconnections to be tested via component output buffers The results are sampled in the Boundary scan, via the component inputs, then output in series to the tester
  • an "internal test" mode suitable for testing the components themselves, a test vector is loaded in series in the Boundary Scan path and then applied to the internal logic of the integrated circuit The result is sampled in the Boundary Scan Path, then read in series by the tester.
  • This second test method has drawbacks. It is particularly long to implement, especially in the internal mode where the components of the card are tested. In addition, this test method proves to be particularly unsuitable for testing integrated circuits before their mounting, in particular for testing integrated circuits comprising memory elements
  • the object of the invention is to solve these various drawbacks, by proposing a method for testing integrated circuits which does not require the connection of all the inputs / outputs of this circuit to a tester and which makes it possible to test a large area, or even the whole. of the circuit, this method can also be carried out much faster than the known test methods
  • the invention proposes to improve the coverage of an integrated circuit manufacturing test compared to the known full-scan ATPG method, without increasing the number of channels of the tester.
  • a method for testing an integrated circuit comprising memory points and a chain of Boundary Scan, in which one writes and / or reads on the memorization points via an access path to the memorization points from an external terminal of the circuit, characterized in that one activates the chain of Boundary Scan to impose and / or observe logic levels on the inputs / outputs of the integrated circuit.
  • FIG. 1 schematically shows a purely combinational integrated circuit according to the state of the art
  • FIG. 2 shows an integrated circuit comprising combinational functions and storage elements according to the state of the art
  • FIG. 3 shows the same circuit as in Figure 2, on which is indicated by hatched areas untested areas using an ATPG method of the prior art;
  • - Figure 4 shows an integrated circuit with a Boundary Scan chain whose inputs and outputs have been shown in detail, according to the state of the art
  • - Figure 5 shows an integrated circuit according to the invention including a path to storage elements has been concatenated to a Boundary Scan path
  • FIG. 6 shows an integrated circuit according to the invention, according to that of Figure 5, and which is shown the connection means between the path to the storage elements and the path
  • the two modules 20 and 30 shown here are identical to each other.
  • Each of the two modules 20 and 30 is placed in parallel with a direct connection between a connection pin and the core 40 of the chip.
  • module 20 module 30 comprising the same elements as module 20.
  • the module 20 has two ends, each formed by a multiplexer 22, 24.
  • a first 22 of these two multiplexers receives on a link 23 a control signal called “signal shift”, which configures the cell in “offset” or in “loading "
  • the multiplexer 22 is capable of receiving on its first input 21 a pin signal, which is for example a signal received from another chip on the card.
  • the latter On a second input 23 of the multiplexer 22, the latter receives an input signal SI, carrying data transferred into the Boundary Scan chain and intended to be loaded by the cell 20 if the latter is in “shift” mode.
  • the cell has two registers 25 and 26, one of which is a shift register 25 which delivers an output signal SO intended to be transmitted in the Boundary Scan to other input cells / output not shown from chip 40, or to other chips.
  • the shift register 25 also receives a clock signal denoted ck and the other register 26 receives an upd signal for updating the output locks of cell 20, that is to say memories of cell 20 capable of forming a selected logic level of this input or of this output of the integrated circuit, when this cell 20 is activated.
  • the shift register 25 also delivers a signal SO which contains, for certain cells, information recorded on this cell and / or representative of data recorded in cell 20, possibly intended to be analyzed in order to interpret the test.
  • SI is therefore the serial data input, SO the serial data output.
  • the multiplexer 24 located at the other end of the cell 20 is at say between cell 20 and heart 40 of the chip, receives a “mode” signal capable of controlling cell 20 so that the signal transmitted by cell 20 to the heart of chip 40 is not the signal received on pin 21 but the signal constituted by the contents of the locks of cell 20.
  • the signals SI and SO pass through the integrated circuit,. of input / output cell in input / output cell on the entire Boundary scan loop connecting these inputs / outputs in series.
  • such an integrated circuit includes a TAP controller, not shown, whose role is to generate the control signals SHIFT, UPD, CK and MODE of the Boundary Scan chain of the integrated circuit.
  • the TAP controller When testing a card, the TAP controller itself receives control signals flowing in the card's Boundary scan path. These control signals transmit to the circuit TAP controller the instructions concerning logic levels to be imposed on certain cells of its integrated circuit. Conversely, the TAP controller also transmits logic levels detected on certain cells in the Boundary scan path.
  • the integrated circuit according to the invention which is shown in Figure 5, comprises a set of pins 100, each associated with an input / output cell 1 10.
  • the cells 1 10 are connected in series by a peripheral path 120 of Boundary Scan, shown in double dashed lines
  • This peripheral path 120 therefore forms a loop 110 which runs around the periphery of the input / output cell circuit 1 10 in input / output cell 1 10
  • This integrated circuit has combinatorial functions 130 and storage elements 140
  • the storage elements 140 are connected together in series by a path 150 which allows access to these memories from an external pin 108 This path 150 makes it possible to control, during a test, the memories 140 directly from outside the circuit
  • pins 110 some pins referenced 103 are connected to the channels of a not shown tester and other pins referenced 105 are not connected to the tester.
  • the connected pins 103 are extended in FIG. 5 by a bold line, while the unconnected pins 105 are only provided with a short thin line.
  • the test of this integrated circuit is carried out by acting from the outside on the memories 140, while activating the path 120 of Boundary Scan.
  • the path 150 is used either to place the memories 140 in a predetermined state, or else to read their state during the test. Simultaneously, the Boundary scan path 120 is used to impose on certain unconnected inputs / outputs 105 the predetermined logic levels or to record the logic levels to be observed.
  • signals chosen directly through the tester's channels are injected into the connected pins 103.
  • the Boundary Scan path 120 being connected to the tester, the tester sends in this path a signal chosen specifically to activate some of the other cells 105 which are not connected and to impose on them a predetermined logic level.
  • Pre-determined levels are applied to groups of input / output pins 100 by combining an action by direct connection on certain pins with an indirect action on input-output via the Boundary Scan 120.
  • the invention also provides for not acting directly on any spindle and for imposing or reading the logic levels of the inputs / outputs only by means of the Boundary Scan, while acting directly on the memory elements 140 of the circuit by a or several direct accesses to these memories 140
  • Boundary Scan forming a sixteenth control path for circuit elements
  • the access path 150 to the memory elements 140 is concatenated with the path of Boundary Scan
  • FIG. 6 there is shown an assembly adapted to such a concatenation of the Boundary Scan 120 chain and of the chain 150 of direct access to memories 140
  • This preferred arrangement has the advantage of leaving the Boundary Scan 120 path available. to the TAP controller outside of an implementation of the test method according to the invention and to allow, during a test of the integrated circuit carried out in accordance with the invention, to activate the path of Boundary Scan 120
  • the access chain 150 to the memories 140 is connected to the Boundary Scan chain 120 by means of at least one multiplexer controlled by an ATPG-mode mode signal, injected from the pin 108.
  • the Boundary Scan 120 chain includes six links We have diagrammed, in Figure 6, the Boundary Scan path 120 by a simple rectangle provided with six connections corresponding to these connections.
  • the assembly formed by the access path 150 with its storage elements 140 is represented by a simple rectangle referenced 150.
  • the junction between the part of the chain of Boundary scan comprising the cells 110 in series, the TAP controller 200, and the access path 140 which is also called here full scan ATPG path is hereby represented in detail. prior art. This connection is located downstream of the TAP 200 controller on the Boundary Scan chain and downstream of the storage points 140 on the access path 150.
  • the pin 108 forms the outer end of a set of four links running parallel to each other on the path 150 to this junction.
  • an ATPG-si link capable of transmitting a signal carrying information to the storage elements 140 and to the cells 110, controlling the states of certain memories 140 or the logic levels of certain inputs / outputs 110 which are capable of recognizing the signals which are specifically intended for them.
  • This ATPG-si channel carries between the pin 108 and its junction with the Boundary Scan chain the memory elements 140 arranged in series;
  • an ATPG-link capable of transmitting to the Boundary Scan a signal for setting up an “offset” or “loading” configuration of selected cells of the Boundary Scan;
  • an ATPG-mode link capable of carrying a MODE command signal indicating whether the Boundary Scan 120 is to be connected to the controller 200 or else to the memory access chain 150.
  • the Boundary Scan 120 chain is connected in series to the ATPG 150 chain
  • the ATPG-mode link is connected to five multiplexers (or equivalent functions) of which it constitutes each time a control channel
  • a first multiplexer 210 receives on a first input the signal SI conveyed on the ATPG-Si link and receives on a second input an input signal SI coming from the TAP controller 200
  • a second multiplexer 220 receives on its two inputs respectively the clock signal CK coming from pin 108 and another clock signal CK coming from controller 200
  • a third multiplexer 230 receives on its inputs respectively the signal SE coming from pin 108 and the signal SHIFT coming from the controller 200
  • a fourth multiplexer 240 receives on its two inputs respectively the mode signal coming from the controller 200 and a constant activation signal noted "1"
  • a fifth multiplexer 250 receives on its two inputs respectively the update signal UPD coming from the controller 200 and a constant activation signal noted “1”
  • the Boundary Scan 120's SI, MODE, Shift, CK and UPD links are connected, as in an ordinary circuit, to the controller 200 En in other words, when no activated test mode signal is transmitted in pin 108, the Boundary Scan 120 is connected to its control device 200 provided for carrying out a current Boundary Scan test.
  • the channels SI, CK, SHIFT of the Boundary Scan 120 are connected respectively to the signals SI, CK, SE applied respectively to the ATPG-Si, Clock and ATPG-Se connections of the spindle 108, while the MODE and UPD connections of the Boundary Scan 120 are linked to the constant activation values equal to 1
  • the Boundary Scan path 120 and the cells 110 which it comprises are controlled by the signals SI, CK, and SE applied to pin 108 from outside.
  • the MODE signal and the UPD signal received by the Boundary Scan 120 chain are the permanent activation signals so that the contents of the locks of the input / output cells of the Boundary Scan are substituted for the signals normally picked up. on the pins of these cells during the test according to the invention
  • Boundary Scan 120 which is subject to the clock signal from controller 200 or pin 108 depending on the content of the mode signal applied to pin 108
  • the output of the Boundary Scan 120 chain forms a pin 109 and also carries a link connecting this pin 109 to the controller 200, so that the output signal SO of the Boundary Scan 120 is looped back to the controller 200.
  • a tester connected to the ATPG-Se, Clock, ATPG-mode and ATPG-Si inputs of pin 108 activates the concatenated chain comprising the memories 140 in series with the cells 110, and applies a chosen state to memories 140, imposes a signal chosen on inputs / outputs 100 chosen from the integrated circuit via the Boundary Scan chain, and detects signals obtained from inputs / outputs 100 of the integrated circuit via the chain from Boundary Scan 120, as well as pin 109
  • a few additional logic gates are added to the circuit to connect the Boundary Scan 120 chain to the full-scan ATPG chain, put it in non-transparent mode and connect its clock to the ATPG test clock when the test according to the invention is implemented.
  • the tester is advantageously provided with a few channels connected directly to input / output pins 100 of the circuit.
  • the tester then comprises a module for injecting test signals directly into the input-outputs connected to these channels and for receiving signals leaving these input-outputs 100, and for comparing them with expected signals.
  • the tester then comprises a device for controlling the Boundary Scan 120 chain of the integrated circuit which is coordinated with the direct injection / reception module to generate test vectors on sets comprising both input-output 103 connected directly to the tester and both I / O 105 connected to the tester via the Boundary Scan chain 120.
  • the test makes it possible to test all the parts of the circuit and proves to be particularly rapid, efficient, due to the fact in particular that a tester is used which has an acceptable number of channels and allows a quick and more complete test of the circuit.
  • the invention improves testability in the vicinity of bidirectional I / O, even those connected to a tester channel, because it provides test access to an intermediate point which according to the IEEE standard

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Abstract

L'invention concerne un procédé pour tester un circuit intégré comprenant des points de mémorisation (140) et une chaîne de Boundary Scan (120), dans lequel on écrit et/ou on lit sur les points de mémorisation (140) par l'intermédiaire d'un chemin d'accès (150) aux points de mémorisation (140) depuis une borne extérieure (108) du circuit, caractérisé en ce que l'on active la chaîne de Boundary Scan (120) pour imposer et/ou observer des niveaux logiques sur les entrées/sorties (120) du circuit intégré.

Description

Procédé de test de circuits intégrés avec accès à des points de mémorisation du circuit
La présente invention concerne les procédés et les dispositifs pour tester les circuits intégrés ainsi que les circuits intégrés munis de moyens autorisant la réalisation de tests efficaces.
On connaît deux principaux procédés pour tester des circuits intégrés logiques complexes.
Un premier procédé, appelé « procédé de génération automatique de vecteurs de test par chemin complet de balayage », ou « full scan ATPG » en anglais, est couramment utilisé pour tester la fabrication de puces.
Ce procédé consiste à injecter sur des broches du circuit intégré des signaux connus et à prélever sur des broches de sortie les valeurs obtenues, pour les comparer à des valeurs attendues.
On utilise dans ce procédé un testeur dont des canaux sont reliés aux broches d'entrée-sortie du circuit intégré. Pour mettre en œuvre correctement ce procédé, il faut un testeur ayant un nombre de canaux égal au nombre de broches d'entrée-sortie du circuit. Avec ce procédé, on sait tester en particulier une fonction logique combinatoire. Connaissant la combinatoire, on sait générer automatiquement les vecteurs logiques qui permettent de vérifier de manière quasi-exhaustive l'implémentation correcte de la combinatoire.
Cependant, lorsque la fonction du circuit intégré comprend des éléments de mémorisation, on ne sait pas en général générer les vecteurs de test. Dans certains cas rares où l'on sait générer ces vecteurs malgré la présence de points de mémorisation, le nombre de vecteurs de test est très élevé, de sorte que l'on doit mettre en œuvre une séquence de test très longue, difficile à stocker en mémoire, difficile à manipuler, et nécessitant beaucoup de temps sur testeur.
Pour éviter cet inconvénient dans le cas des circuits intégrés à points de mémorisation, on sait mettre en place dans le circuit un chemin d'accès aux points de mémorisation qui permet de lire et d'écrire sur tous ces points de mémorisation, de telle façon que la fonction du circuit intégré est réduite, en commandant les points de mémorisation, à une fonction combinatoire que l'on sait tester.
De manière courante, les points de mémorisation sont placés en série sur le chemin d'accès, ce chemin d'accès étant réservé au test. Ce chemin est appelé « chemin de balayage complet », ou « full scan path » en anglais. Ce chemin d'accès ajoute quelques entrées-sorties au circuit. Ce premier procédé comporte un inconvénient majeur.
Il nécessite un accès physique, constitué par un canal du testeur, pour chaque entrée-sortie du circuit intégré. Or, de nos jours, le nombre d'entrées-sorties des circuits intégrés logiques dépasse couramment plusieurs centaines, et atteindra bientôt le millier, et les testeurs actuels ne peuvent être réalisés en pratique qu'avec quelques centaines de canaux. Les testeurs actuels deviennent donc inadaptés aux circuits intégrés à tester.
Plus généralement, les testeurs sont d'autant plus coûteux que leur nombre de canaux est élevé. Cet inconvénient est particulièrement aigu dans le cas de circuits de grande taille, qui sont les plus susceptibles de présenter des défauts de fonctionnement. Pour de tels circuits, on réalise le test directement sur une tranche de silicium, avant un montage du circuit en boîtier, long et coûteux, qui pourrait s'avérer inutile du fait que le circuit risque d'être défectueux. Un tel test sur tranche se fait à l'aide d'une carte à pointes, dont le coût et la complexité de réalisation augmentent plus vite que le nombre de pointes, notamment en raison d'une contrainte de coplanarité des pointes.
Pour ces raisons, on met en œuvre cette méthode ATPG en ne reliant qu'une partie des broches d'entrée-sortie au testeur. Certaines entrées-sorties restent donc non testées, au détriment de la qualité du test de fabrication, et des zones du circuit restent non testées. On a ainsi représenté, sur la figure 3, un circuit testé avec ce procédé connu, sur lequel sont indiquées par la référence 10 les branches non connectées, et sur lequel les zones non testées ont été hachurées.
On connaît un second procédé de test de circuits intégrés, qui permet le contrôle et l'observation de niveaux logiques sur les entrées- sorties d'un circuit, même quand les interconnections du boîtier ne sont pas accessibles physiquement. Ce procédé est utilisé notamment dans le cas d'un boîtier à bille monté en surface (boîtier BGA), ou encore dans le cas d'un circuit imprimé multi-couches. Ce second type de test, appelé « JTAG Boundary scan » (balayage de la périphérie), et défini par le « Joint Test Action Group » , standard IEEE 1149.1 , concerne essentiellement le test des cartes imprimées et des soudures des circuits intégrés sur ces cartes. Ce standard IEEE 1149.1 prévoit un chemin d'accès aux entrées/sorties apte à se substituer à une connexion physique directe sur les entrées/sorties.
Ce second type de test est mis en œuvre en ajoutant dans le circuit intégré et dans la carte imprimée qui le porte une logique spécifique à ce test qui permet, sous le contrôle d'un automate appelé contrôleur TAP («Test Access Port controller » en anglais), de capturer le niveau logique présent sur une entrée, et/ou d'imposer le niveau logique sur une sortie du circuit intégré. En mode normal, cette logique est transparente, aussi bien pour les entrées que pour les sorties.
Ainsi, les circuits intégrés d'une carte sont munis d'un chemin d'accès ayant la forme d'un boucle et reliant en série l'ensemble des entrées/sorties du circuit considéré, et les boucles de chacun des circuits intégrés sont reliées en série.
La chaîne du Boundary Scan parcourt donc le composant auquel elle est intégrée, et parcourt également la carte recevant les composants. Une chaîne de Boundary Scan générale relie en série les chaînes de Boundary Scan de chaque composant, de sorte que chaque plot d'entrée/sortie de chaque composant ainsi que chaque piste de la carte est accessible depuis l'extérieur de la carte, par un même chemin depuis une borne spécifique de la carte, le transfert des données capturées ou à imposer s'effectuant en série dans ce chemin
Par de telles dispositions, le Boundary Scan autorise également à tester les interconnexions entre les circuits intégrés sur une carte. Dans ce cas, le vecteur de test est chargé en série dans le chemin de Boundary scan, puis émis sur les interconnexions à tester via des tampons de sortie des composants Les résultats sont échantillonnés dans le Boundary scan, via les entrées des composants, puis sortis en série vers le testeur Dans un mode « test interne », adapté pour tester les composants eux-mêmes, un vecteur de test est chargé en série dans le chemin de Boundary Scan puis appliqué à la logique interne du circuit intégré Le résultat est échantillonné dans le Boundary Scan Path, puis lu en série par le testeur. Ce second procédé de test présente des inconvénients il est de mise en œuvre particulièrement longue, notamment dans le mode interne où l'on teste les composants de la carte De plus, ce procédé de test s'avère particulièrement inadapté au test des circuits intégrés avant leur montage, notamment pour tester les circuits intégrés comprenant des éléments de mémorisation
L'invention a pour but de résoudre ces différents inconvénients, en proposant un procédé de test de circuits intégrés ne nécessitant pas la connexion de toutes les entrées/sorties de ce circuit sur un testeur et permettant de tester une zone étendue, voire l'ensemble du circuit, ce procédé pouvant en outre être réalisé beaucoup plus rapidement que les procédés de test connus
En d'autres termes, l'invention se propose d'améliorer la couverture d'un test de fabrication de circuit intégré par rapport à la méthode connue d'ATPG full-scan, sans augmenter le nombre de canaux du testeur Ces buts sont atteints selon l'invention grâce à un procédé pour tester un circuit intégré comprenant des points de mémorisation et une chaîne de Boundary Scan, dans lequel on écrit et/ou on lit sur les points de mémorisation par l'intermédiaire d'un chemin d'accès aux points de mémorisation depuis une borne extérieure du circuit, caractérisé en ce que l'on active la chaîne de Boundary Scan pour imposer et/ou observer des niveaux logiques sur les entrées/sorties du circuit intégré.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 représente schématiquement un circuit intégré purement combinatoire conforme à l'état de la technique ;
- la figure 2 représente un circuit intégré comportant des fonctions combinatoires et des éléments de mémorisation conforme à l'état de la technique ;
- la figure 3 représente le même circuit qu'à la figure 2, sur lequel on a indiqué par des zones hachurées des zones non testées en employant un procédé ATPG de l'état de la technique ;
- la figure 4 représente un circuit intégré muni d'une chaîne de Boundary Scan dont des entrées et sorties ont été représentées de manière détaillée, conforme à l'état de la technique ; - la figure 5 représente un circuit intégré selon l'invention dont un chemin d'accès à des éléments de mémorisation a été concaténé à un chemin de Boundary Scan ;
- la figure 6 représente un circuit intégré selon l'invention, conforme à celui de la figure 5, et dont on a représenté les moyens de connexion entre le chemin d'accès aux éléments de mémorisation et le chemin de
Boundary Scan.
Sur le circuit intégré de la figure 4, on a représenté trois parties principales : deux modules 20 et 30 d'entrée/sortie du Boundary Scan, et entre ces deux modules, une partie 40 formant le cœur du circuit intégré. Les deux modules 20 et 30 représentés ici sont identiques l'un à l'autre. Chacun des deux modules 20 et 30 est placé en parallèle d'une liaison directe entre une broche de connection et le cœur 40 de la puce.
On décrira seulement le module 20, le module 30 comportant les mêmes éléments que le module 20.
Le module 20 présente deux extrémités, chacune formée par un multiplexeur 22, 24. Un premier 22 de ces deux multiplexeurs reçoit sur une liaison 23 un signal de commande appelé « signal shift », qui configure la cellule en « décalage » ou en « chargement ».
Dans le cas de la cellule 20 représentée à gauche sur la figure 4, le multiplexeur 22 est apte à recevoir sur sa première entrée 21 un signal de broche, qui est par exemple un signal reçu d'une autre puce de la carte .
Sur une deuxième entrée 23 du multiplexeur 22, celui-ci reçoit un signal d'entrée SI, portant des données transférées dans la chaîne de Boundary Scan et destinées à être chargées par la cellule 20 si celle-ci est en mode « décalage ». Entre les deux multiplexeurs 21 et 24, la cellule présente deux registres 25 et 26, dont l'un est un registre à décalage 25 qui délivre un signal de sortie SO destiné à être transité dans le Boundary Scan vers d'autres cellules d'entrée/sortie non représentées de la puce 40, ou encore vers d'autres puces. Le registre à décalage 25 reçoit également un signal d'horloge noté ck et l'autre registre 26 reçoit un signal upd de mise à jour des verrous de sortie de la cellule 20, c'est à dire de mémoires de la cellule 20 aptes à former un niveau logique choisi de cette entrée ou de cette sortie du circuit intégré, lorsque cette cellule 20 est activée. Le registre à décalage 25 délivre également un signal SO qui contient, pour certaines cellules, des informations relevées sur cette cellule et/ou représentatives de données enregistrées dans la cellule 20, éventuellement destinées à être analysées pour interpréter le test.
SI est donc l'entrée des données en série, SO la sortie des données en série.
Le multiplexeur 24 situé à l'autre extrémité de la cellule 20, c'est à dire entre la cellule 20 et le cœur 40 de la puce, reçoit un signal « mode » apte à commander la cellule 20 pour que le signal transmis par la cellule 20 au cœur de la puce 40 ne soit pas le signal reçu sur la broche 21 mais le signal constitué par le contenu des verrous de la cellule 20. Les signaux SI et SO transitent dans le circuit intégré, . de cellule d'entrée/sortie en cellule d'entrée/sortie sur l'ensemble de la boucle de Boundary scan reliant en série ces entrées/sorties.
De manière connue, un tel circuit intégré comporte un contrôleur TAP, non représenté, dont le rôle est de générer les signaux de commande SHIFT, UPD, CK et MODE de la chaîne de Boundary Scan du circuit intégré
Lors d'un test d'une carte le contrôleur TAP reçoit lui-même des signaux de commande circulant dans le chemin de Boundary scan de la carte. Ces signaux de commande transmettent au contrôleur TAP du circuit les instructions concernant des niveaux logiques à imposer sur certaines cellules de son circuit intégré. A l'inverse, le contrôleur TAP transmet lui aussi dans le chemin de Boundary scan des niveaux logiques relevés sur certaines cellules
Le circuit intégré selon l'invention, qui est représenté à la figure 5, comporte un ensemble de broches 100, associées chacune à une cellule d'entrée/sortie 1 10. Les cellules 1 10 sont raccordées en série par un chemin périphérique 120 de Boundary Scan, représenté en double trait à tirets Ce chemin périphérique 120 forme donc une boucle 110 qui parcourt le pourtour du circuit de cellule d'entrée/sortie 1 10 en cellule d'entrée/sortie 1 10 Ce circuit intégré comporte des fonctions combinatoires 130 et des éléments de mémorisation 140 Les éléments de mémorisation 140 sont reliés entre eux en série par un chemin 150 qui permet d'accéder à ces mémoires depuis une broche extérieure 108 Ce chemin 150 permet de commander, lors d'un test, les mémoires 140 de manière directe depuis l'extérieur du circuit
Parmi les broches 110, certaines broches référencées 103 sont reliées aux canaux d'un testeur non représenté et d'autres broches référencées 105 ne sont pas connectées au testeur. Les broches connectées 103 sont prolongées sur la figure 5 par un trait gras, tandis que les broches non connectées 105 ne sont munies que d'un court trait fin. Conformément à l'invention, le test de ce circuit intégré est réalisé en agissant depuis l'extérieur sur les mémoires 140, tout en activant le chemin 120 de Boundary Scan.
On utilise le chemin 150 ou bien pour placer les mémoires 140 dans un état prédéterminé, ou bien pour relever leur état au cours du test. Simultanément, on utilise le chemin 120 de Boundary scan pour imposer sur certaines entrées/sorties non connectés 105 les niveaux logiques prédéterminés ou pour relever des niveaux logiques à observer.
Ainsi, on agit sur les mémoires 140 par l'intermédiaire du chemin 150 et on agit sur les cellules 105 non connectées par l'intermédiaire du chemin de Boundary Scan 120.
Dans ce mode de mise en œuvre de l'invention, on injecte dans les broches connectées 103 des signaux choisis directement par les canaux du testeur.
Le chemin de Boundary Scan 120 étant connecté au testeur, le testeur envoie dans ce chemin un signal choisi spécifiquement pour activer certaines des autres cellules 105 qui sont non connectées et pour leur imposer un niveau logique prédéterminé.
En utilisant à la fois le chemin de Boundary Scan 120 et à la fois une connexion directe des broches 103, le testeur a accès à toutes les broches 100 du circuit intégré. On peut donc appliquer tout vecteur de test souhaité sur un ensemble de broches qui englobe des broches connectées
103 et des broches non connectées 105.
On applique des niveaux prédéterminés à des groupes de broches d'entrée/sortie 100 en combinant une action par connexion directe sur certaines broches à une action indirecte sur les entrées-sorties par l'intermédiaire du Boundary Scan 120. L'invention prévoit également de n'agir directement sur aucune broche et de n'imposer ou lire les niveaux logiques des entrées/sorties que par l'intermédiaire du Boundary Scan, tout en agissant directement sur les éléments de mémoire 140 du circuit par un ou plusieurs accès directs à ces mémoires 140
Dans le cas d'un circuit à quinze éléments de mémoire par exemple, on peut adopter quinze chemins d'accès directs à chacune des mémoires, le
Boundary Scan formant un seizième chemin de commande d'éléments du circuit Bien entendu, il est également possible de placer quinze éléments de mémoire en série sur un même chemin comme dans le cas de la figure 5
Sur l'exemple de réalisation de la figure 5, le chemin d'accès 150 aux éléments de mémoire 140 est concaténé au chemin de Boundary Scan
120 de sorte que ces deux chemins forment une même chaîne sur laquelle sont placés en série à la fois les éléments de mémoire 140 et les cellules d'entrée/sortie 110
Ainsi, on agit sur les points de mémorisation 140 et sur les cellules d'entrée/sortie 110 avec la seule connexion 108 extérieure au circuit, en injectant les données en série dans cette chaîne
A la figure 6, on a représente un montage adapté à une telle concaténation de la chaîne de Boundary Scan 120 et de la chaîne 150 d'accès direct aux mémoires 140 Ce montage préférentiel présente l'avantage de laisser le chemin de Boundary Scan 120 disponible au contrôleur TAP en dehors d'une mise en œuvre du procédé de test selon l'invention et de permettre, lors d'un test du circuit intégré réalisé conformément à l'invention, d'activer le chemin de Boundary Scan 120
Pour cela, la chaîne d'accès 150 aux mémoires 140 est reliée à la chaîne de Boundary Scan 120 par l'intermédiaire d'au moins un multiplexeur commandé par un signal de mode ATPG-mode, injecté depuis la broche 108 De manière classique, la chaîne de Boundary Scan 120 comprend six liaisons On a schématisé, sur la figure 6, le chemin de Boundary Scan 120 par un simple rectangle muni de six connexions correspondant à ces liaisons.
De même, on a représenté l'ensemble formé du chemin d'accès 150 avec ses éléments de mémorisation 140 par un simple rectangle référencé 150.
On a représenté de façon détaillée la jonction entre la partie de chaîne de Boundary scan comprenant les cellules 110 en série, le contrôleur TAP 200, et le chemin d'accès 140 qui est appelé également ici chemin d'ATPG full scan par référence à l'art antérieur. Ce raccordement est situé en aval du contrôleur TAP 200 sur la chaîne de Boundary Scan et en aval des points de mémorisation 140 sur le chemin d'accès 150.
Dans ce montage, la broche 108 forme l'extrémité extérieure d'un ensemble de quatre liaisons circulant parallèlement les unes aux autres sur le chemin 150 jusqu'à cette jonction.
Ces quatre liaisons sont :
- une liaison ATPG-si apte à transmettre un signal porteur d'informations aux éléments de mémorisation 140 et aux cellules 110, commandant des états de certaines mémoires 140 ou des niveaux logiques de certaines entrées/sorties 110 qui sont aptes à reconnaître les signaux qui leur sont destinés spécifiquement. Ce canal ATPG-si porte entre la broche 108 et sa jonction avec la chaîne de Boundary Scan les éléments de mémoire 140 disposés en série ;
- une liaison ATPG-se apte à transmettre au Boundary Scan un signal de mise en configuration de « décalage » ou de « chargement » SE de cellules choisies du Boundary Scan ;
- une liaison CLOCK apte à transporter un signal d'horloge CK jusqu'aux différents éléments du Boundary Scan, et ;
- une liaison ATPG-mode apte à véhiculer un signal de commande MODE indiquant si le Boundary Scan 120 est à relier au contrôleur 200 ou bien à la chaîne d'accès aux mémoires 150. Dans ce dernier cas, la chaîne de Boundary Scan 120 est reliée en série à la chaîne ATPG 150
La liaison ATPG-mode est reliée à cinq multiplexeurs (ou fonctions équivalentes) dont elle constitue à chaque fois un canal de commande
Un premier multiplexeur 210 reçoit sur une première entrée le signal SI véhiculé sur la liaison ATPG-Si et reçoit sur une seconde entrée un signal d'entrée SI provenant du contrôleur TAP 200
Un deuxième multiplexeur 220 reçoit sur ses deux entrées respectivement le signal d'horloge CK venant de la broche 108 et un autre signal d'horloge CK venant du contrôleur 200
Un troisième multiplexeur 230 reçoit sur ses entrées respectivement le signal SE provenant de la broche 108 et le signal SHIFT venant du contrôleur 200 Un quatrième multiplexeur 240 reçoit sur ses deux entrées respectivement le signal mode provenant du contrôleur 200 et un signal d'activation constant noté « 1 »
Un cinquième multiplexeur 250 reçoit sur ses deux entrées respectivement le signal de mise à jour UPD provenant du contrôleur 200 et un signal d'activation constant noté « 1 »
Lorsque le signal de mode qui est injecté dans la broche 108 sur la liaison ATPG-mode est à 0, les liaisons SI, MODE, Shift, CK et UPD du Boundary Scan 120 sont reliées, comme dans un circuit ordinaire, au contrôleur 200 En d'autres termes, lorsqu'aucun signal de mode test activé n'est transmis dans la broche 108, le Boundary Scan 120 est relié à son dispositif de commande 200 prévu pour réaliser un test Boundary Scan courant
Par contre, lorsqu'un signal d'activation de test est transmis sur le canal ATPG-mode de la broche 108, les canaux SI, CK, SHIFT du Boundary Scan 120 sont reliés respectivement aux signaux SI, CK, SE appliqués respectivement sur les liaisons ATPG-Si, Clock et ATPG-Se de la broche 108, tandis que les liaisons MODE et UPD du Boundary Scan 120 sont reliées aux valeurs constantes d'activation égales à 1
Ainsi, lorsque la liaison ATPG-mode de la broche 108 reçoit un signal d'activation, le chemin de Boundary Scan 120 et les cellules 110 qu'il comprend sont commandés par les signaux SI, CK, et SE appliqués à la broche 108 depuis l'extérieur.
Dans ce même cas, le signal MODE et le signal UPD reçus par la chaîne de Boundary Scan 120 sont les signaux permanents d'activation de sorte que le contenu des verrous des cellules d'entrée/sortie du Boundary Scan est substitué aux signaux normalement prélevés sur les broches de ces cellules pendant le test selon l'invention
On notera que le chemin d'accès 150 aux mémoires 140 est relié en permanence à l'entrée d'horloge de la broche 108, contrairement au
Boundary Scan 120 qui est assujetti au signal d'horloge du contrôleur 200 ou de la broche 108 selon le contenu du signal de mode appliqué à la broche 108
La sortie de la chaîne de Boundary Scan 120 forme une broche 109 et porte également une liaison reliant cette broche 109 au contrôleur 200, de sorte que sur le contrôleur 200 est rebouclé le signal de sortie SO du Boundary Scan 120
Lors du test selon l'invention, un testeur connecté aux entrées ATPG-Se, Clock, ATPG-mode et ATPG-Si de la broche 108 active la chaîne concaténée comprenant les mémoires 140 en série avec les cellules 110, et applique un état choisi aux mémoires 140, impose un signal choisi sur des entrées/sorties 100 choisies du circuit intégré par l'intermédiaire de la chaîne de Boundary Scan, et relève des signaux obtenus sur des entrées/sorties 100 du circuit intégré par l'intermédiaire de la chaîne de Boundary Scan 120, ainsi que sur la broche 109
On utilise donc lors du test du circuit intégré une logique présente dans le circuit et utilisée jusqu'à présent pour accéder à des entrées/sorties du circuit non accessibles en particulier lorsque ce circuit était monté sur une carte. On augmente donc la couverture du test d'un circuit intégré logique complexe ayant de nombreuses entrées/sorties.
Quelques portes logiques supplémentaires sont ajoutées au circuit pour raccorder la chaîne de Boundary Scan 120 à la chaîne ATPG full-scan, la mettre en mode non transparent et raccorder son- horloge à l'horloge de test ATPG lorsque le test selon l'invention est mis en oeuvre.
Le testeur est avantageusement muni de quelques canaux branchés directement sur des broches d'entrée/sortie 100 du circuit.
Le testeur comporte alors un module pour injecter directement dans des entrées-sorties reliées à ces canaux des signaux de test et pour recevoir des signaux sortant de ces entrées-sorties 100, et pour les comparer à des signaux attendus. Le testeur comporte alors un dispositif de commande de la chaîne de Boundary Scan 120 du circuit intégré qui est coordonné au module d'injection/réception directe pour générer des vecteurs de test sur des ensembles comprenant à la fois des entrées-sorties 103 connectées directement au testeur et à la fois des entrées-sorties 105 connectées au testeur via la chaîne de Boundary Scan 120.
Dans le cas d'une telle association d'injections directes et d'injections par l'intermédiaire de la chaîne de Boundary Scan, le test permet de tester l'ensemble des parties du circuit et s'avère particulièrement rapide, efficace, du fait notamment que l'on utilise un testeur qui présente un nombre de canaux acceptable et permet un test rapide et plus complet du circuit.
Le fait d'injecter des vecteurs de test par l'association d'une injection directe dans les broches et d'une injection par l'intermédiaire de la chaîne de Boundary Scan peut même être adopté sans recourir à une intervention sur les points de mémorisation.
Le fait de concaténer les chaînes ATPG 150 et Boundary Scan 120 permet plus généralement d'agir sur les mémoires 140 et sur les cellules d'entrée/sortie 110 par une même entrée 108, avec un même générateur de signaux. Grâce à l'invention on augmente le nombre de points de contrôle et d'observation, et donc on améliore la couverture de test au voisinage des entrées-sorties laissées non connectées.
L'invention améliore la testabilité au voisinage des entrées- sorties bidirectionnelles, même celles connectées à un canal du testeur, car elle fournit un accès de test à un point intermédiaire qui selon la norme IEEE
1149.1 doit faire partie de la chaîne de Boundary Scan, à savoir le signal de direction.

Claims

REVENDICATIONS
1 Procédé pour tester un circuit intégré comprenant des points de mémorisation (140) et une chaîne de Boundary Scan (120), dans lequel on écrit et/ou on lit sur les points de mémorisation (140) par l'intermédiaire d'un chemin d'accès (150) aux points de mémorisation (140) depuis une borne extérieure (108) du circuit, caractérisé en ce que l'on active la chaîne de Boundary Scan (120) pour imposer et/ou observer des niveaux logiques sur les entrées/sorties (120) du circuit intégré.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le chemin d'accès (150) aux points de mémorisation (140) et la chaîne de Boundary Scan (120) sont activés simultanément.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le chemin d'accès (150) aux points de mémorisation (140) et la chaîne de Boundary Scan sont activés par l'intermédiaire d'une ligne comprenant en série le chemin d'accès (150) aux points de mémorisation (140) et la chaîne de Boundary Scan (120)
4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on active la chaîne de Boundary Scan (120) par l'intermédiaire d'un chemin d'activation (150) relié à la chaîne de Boundary Scan (120) en aval d'un contrôleur TAP (200)
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le chemin d'activation (150) est relié à la chaîne de Boundary Scan (120) au moins par une porte logique (210, 220, 230, 240, 250) apte à relier, en fonction d'un signal de commande (ATPG-mode), la chaîne de Boundary Scan (120) ou bien au chemin d'activation (150) du Boundary Scan, ou bien au contrôleur TAP (200)
6 Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le chemin d'activation (150) inclut au moins un canal (ATPG-Si) sur lequel est placé au moins un point de mémorisation (140), ce canal étant apte à être relié en série avec la chaîne de Boundary Scan (120) lorsque celle-ci est activée.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux d'entrée (Si), d'horloge (ck) et de configuration (Sh) de la chaîne de Boundary Scan (120) sont reliés à des portes logiques (210, 5 220, 230, 240, 250) qui sont aptes à relier, selon un signal de commande (ATPG-Mode), ces canaux (Si, ck, Sh) ou bien aux canaux d'entrée (Si), d'horloge (ck) et de configuration (Sh) du contrôleur TAP (200) ou bien aux canaux d'entrée (Si), d'horloge (ck) et de configuration (Sh) du chemin d'activation (150). 0
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les points de mémorisation (140) sont reliés en série.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie des entrées-sorties (100) du circuit intégré est connectée directement à un testeur apte à injecter directement dans 5 certaines de ces entrées-sorties (100) des signaux choisis, et/ou à recevoir directement de certaines de ces entrées-sorties (100) des signaux de sortie et à comparer ces signaux de sortie à des signaux attendus.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce que le testeur 0 d'injection et/ou de mesure directe est coordonné à un dispositif dé commande de la chaîne de Boundary Scan (120) pour générer des vecteurs de test sur des ensembles comprenant à la fois des entrées-sorties (103) connectés directement au testeur et à la fois des entrées-sorties (105) connectées au testeur via la chaîne de Boundary Scan (120). 5
1 1 . Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit comporte des accès (150) à l'ensemble de ses points de mémorisation (140) et en ce que le test est réalisé en commandant l'ensemble des points de mémorisation (140) de sorte que la fonction du circuit intégré se réduit à une fonction combinatoire. 0
12. Circuit intégré comportant une chaîne de Boundary Scan (120) et un chemin d'accès (1 50) à au moins un point de mémorisation (140), caractérisé en ce que le chemin d'accès (150) et la chaîne de Boundary Scan (120) sont reliés en série et en ce que le circuit comporte des moyens (220,230,240,250) pour intervenir simultanément sur le ou les points de mémorisation (140) du chemin d'accès (150) et sur les cellules (110) de la chaîne de Boundary Scan (120).
13. Circuit intégré selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens (220,230,240,250) pour intervenir simultanément sur le ou les points de mémorisation (140) du chemin d'accès (150) et sur les cellules (110) de la chaîne de Boundary Scan (120) comprennent au moins une porte logique (220,230,240,250) apte à relier la chaîne de Boundary Scan (120) ou bien au chemin d'accès (150), ou bien à un contrôleur TAP (200).
14. Circuit intégré selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les canaux d'entrée (SI), d'horloge (CK) et de configuration (SHIFT) de la chaîne de Boundary Scan (120) sont reliés à des portes logiques (220,230,240,250) qui sont aptes à relier, selon un signal de commande (MODE), ces canaux ou bien aux canaux d'entrée (SI), d'horloge (CK) et de configuration (SHIFT) du contrôleur TAP (200), ou bien aux canaux d'entrée(ATPG_si), d'horloge (ATPG_ck) et de configuration (ATPG__se) du chemin d'accès (150).
15. Circuit intégré selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que tous les points de mémorisation (140) du circuit intégré sont reliés en série.
16. Testeur de circuit intégré, comprenant un premier module pour imposer et/ou lire des états de points de mémorisation (140) d'un circuit intégré, caractérisé en ce qu'il comporte un second module pour imposer des états et/ou lire des états de cellules d'entrée/sortie (110) par l'intermédiaire de la chaîne de Boundary Scan (120) du circuit simultanément à l'action du premier module.
17. Testeur de circuit intégré selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est prévu pour injecter simultanément dans un circuit intégré des signaux de commande (SI) des points de mémorisation (140) et des signaux de commande (SI) des entrées/sorties (1 10) du Boundary Scan (120).
18. Testeur selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il est prévu pour injecter les signaux de commande (51 ) des points de mémorisation (140) et les signaux de commande (51 ) des entrées/sorties (110) du Boundary Scan (120) sur un même canal.
19. Testeur selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce qu'il comporte une série de canaux aptes à être connectés directement à des entrées/sorties (103) d'un circuit intégré, et un module apte à injecter directement dans certaines de ces entrées/sorties (103) des signaux choisis, et/ou à recevoir des signaux de sortie de ces entrées/sorties (103, 109) pour comparer ces signaux de sortie à des signaux attendus.
20. Testeur selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande de la chaîne de Boundary Scan (120) d'un circuit intégré coordonné au module d'injection/réception directe pour générer des vecteurs de test sur des ensembles comprenant à la fois des entrées-sorties (103) connectées directement au testeur et à la fois des entrées-sorties (105) connectées au testeur via la chaîne de Boundary Scan (120).
21. Testeur selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé en ce qu'il est apte à commander l'ensemble des points de mémorisation (140) de telle sorte que la fonction du circuit intégré se réduit à une fonction combinatoire pendant le test.
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