静电放电（Electrostatic Discharge,ESD）软失效是一种因积聚的静电荷对电子设备放电导致电子设备出现非永久性故障的现象。ESD软失效一般可以通过程序自动介入或人为干预使设备性能恢复正常,但这也造成ESD软失效难以追踪放电电流、耦合路径和故障根因。随着智能手机和可穿戴设备等便携式移动电子设备的普及,系统级层面的ESD软失效现象出现的次数日益增多,严重影响了便携式移动电子设备的体验。为了降低ESD导致的系统级软失效发生的概率,针对系统级ESD软失效的防护研究也逐渐被重视。系统级ESD软失效可能发生在不同的设备中,在不同的使用场景下失效现象又各不相同。在仿真中识别系统级软失效风险对ESD软失效的防护具有重大意义。通过一定的电学参数界定软失效的发生是在电路软件或电磁软件中仿真软失效现象的前提。由于系统级ESD软失效的发生是一个概率问题,在测试中稳定复现使用时可能出现的软失效现象十分重要。实现系统级软失效的仿真还需要各器件和芯片的端口在任意脉冲下的响应模型。本文基于某型智能手机的相机子系统,研究了手机相机子系统的软失效特征化测试,并通过特征化测试获取了该子系统的软失效基线。同时针对广泛应用于系统级ESD防护的瞬态电压抑制管（Transient Voltage Suppressor,TVS）器件,本文提出了相应的TVS行为模型并经过仿真验证了TVS模型的准确性。此外针对设备制造商无法获得完整第三方芯片端口响应模型的问题,本文提出了一种基于ESD防护网络的芯片端口响应模型。本文内容的主要工作和创新点如下:（1）提出了一种ESD软失效特征化的测试方法。本文基于传输线脉冲（Transmission Line Pulse,TLP）发生器,提出了包括测试环境、测试设置、测试内容在内的相机子系统ESD软失效特征化方法。该方法利用可控的TLP测试装置,对相机子系统各端口分别进行软失效特征化测试,得到该相机子系统的软失效基线。此外,基于ESD软失效需要重复测试的特点,研究了测试脉冲间隔对软失效概率在不同电压下的影响。本方法通过对相机子系统的ESD软失效进行特征化,将ESD软失效通过电学参数进行表征,为软失效的仿真提供了基础。（2）提出一种TVS行为模型建模方法,并对超低导通电阻的TVS器件进行针对性优化。本文建立了一套包括参数提取、参数拟合和模型架构在内的TVS建模方法。该方案可以同时对TVS器件的静态特性和瞬态特性进行了测试和建模,适用于类二极管TVS和回滞型TVS器件。此外,还提出了适用于超低导通电阻TVS器件的特殊模型。通过本章所提TVS建模方法,可以对任意TVS器件进行SPICE建模,且所建模型适用于绝大多数电路及电磁仿真软件。（3）提出一种基于ESD特性的芯片端口行为模型。针对第三方芯片模型缺失的问题,考虑到芯片在ESD脉冲下其片上ESD防护网络承担了绝大部分电流,本文提出了一种基于ESD特性的芯片端口行为特性建模方法,并通过TLP测试对该模型进行了验证。通过本方法,可以为第三方芯片提供合适的模型,使得系统级ESD仿真更为准确。