Обособленной группой неисправностей являются случайные неисправности схемы. Они обусловлены дефектами в материалах, например дефектами кристалла кремния, или дефектами, обусловленными захватом частиц при проведении операций нанесения слоев диэлектрика, фотолитографии и структуризации.
При суммарном рассмотрении такого рода квазислучайных локальных дефектов имеет место для каждой пластины с ИС некоторая плотность дефектов, характерная для заданного состояния техники. К локальным дефектам также относятся несистематические дефекты монтажа и множество локальных случайных дефектов в готовых схемах.
Очевидно, вид и положение локального дефекта определяет характер его воздействия на работоспособность схемы. При нарушении функции схемы или выходе ее характеристик за допустимые границы они выявляются путем измерений. Если же дефект вызывает лишь неисправность схемы, то чаще всего он не выявляется с помощью электрических измерений.
Неисправности представляют собой потенциально возможный отказ, появление которого зависит от нагрузок, воздействующих на схему при эксплуатации. Наряду с этим часть дефектов является некритичной к нагрузке и поэтому относятся к разряду косметических.
При не диффузионном процессе частота случайно распределенных дефектов, приводящих к недопустимым отклонением параметров, определяет эффективность ИС. В принципе необходимо предположить наличие зависимости между выявляемой при измерениях долей дефектных схем и процентном браке конечной продукции.
Правда, с другой стороны, доля схем, допущенных к эксплуатации с неисправностями, зависит от вида и расположение дефектов.
Неисправности ИС в эксплуатационных условиях приводят в основном к локальным перегрузкам, которые чаще всего вызывают быстрый отказ схемы. Поэтому они являются основной причиной высокой интенсивности отказов ИС на этапе приработки.
По сравнению с простыми элементами у ИС доля отказов на этапе приработки, обусловленная нарушениями, часто является очень большой.
Вместе с тем попытки снизить вероятность появления отказов, обусловленных неисправностями, за счет технических мер, таких как селекция потенциально ненадежных схем, встречают определенные трудности.
Предварительные оценки показывают, что доля ИС, имеющих неисправности, составляет около 1%. При такой малой доле неисправностей в общем многообразии видов дефектов часто метод селекции не дает ожидаемых результатов. В связи с этим определенное преимущество имеют меры, мало зависящие от специфики дефектов. К ним относятся: оптический контроль пластины и схемы перед монтажем; электрическое включение схемы при усиленной нагрузке, например граничном значении нагрузки.