静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)是指具有不同静电位的物体在直接接触或互相靠近时所产生的大量电荷瞬时转移。静电放电通常具有高电压、大电流、强辐射等特征,是导致各种电子设备故障的重要原因之一。国际电工委员会规定了两种ESD模拟器的放电方式:接触式静电放电和空气式静电放电。本文针对这两种静电放电模式,分别建立相应的数值仿真模型,并使用时域谱元法(SETD)对其进行仿真分析与研究。针对接触式静电放电,本文使用时域谱元法,对静电放电枪的三维实物简化模型和等效电路模型分别进行了深入的研究。通过对比,验证了静电放电枪等效电路模型的准确性和有效性。在此基础上,将场路耦合法与时域谱元法相结合,对接触式静电放电产生的干扰问题进行了研究。由于采用静电放电枪的等效电路模型代替实物简化模型,因此极大减少了仿真时未知量的个数,节约了计算时间。短间隙气体放电是一种典型的空气式静电放电。本文依据流体模型,对短间隙气体放电的瞬态过程进行了深入的研究。流体模型包含粒子连续性方程和与之耦合在一起的泊松方程。求解粒子连续性方程的难点,在于短间隙气体放电过程中,流注头部带电粒子密度的空间分布梯度很大,一般的数值算法很难处理。本文将通量传输校正方法(FCT)与时域谱元法相结合,对相关方程进行精确处理,实现对短间隙气体放电通道内的电荷分布、电场强度分布等参数的高效仿真。在此基础上,分析了流注形成过程中放电电流的瞬态变化,以及放电通道的瞬时状态,研究了大气压强、背景电场、初始电荷等对短间隙气体放电的影响。研究结果表明,带电粒子在脱离初始电荷的影响后会进入一种相对稳定变化的状态,短时间内,短间隙气体放电的传导电流将呈指数增长。仿真结果表明,背景电场和气压会影响带电粒子的运动状态,背景电场越大,气压越小,则放电电流增长越快。仿真结果与文献结果基本吻合。