随着集成电路进入深亚微米级时代，供电电压和工艺尺寸不断减小，电路在工作的过程中，易于受到粒子冲击、外界噪声引起的软错误影响，造成其工作状态出现故障。本课题针对电路软错误现象展开研究，并综合考虑NBTI退化效应、加工工艺偏差等偏差因素对集成电路的软错误率造成的影响，进行综合评估，得到更为准确的软错误率估计模型，从而对大规模集成电路的可靠性设计提供理论依据。本文首先分析了软错误的来源，将其划归为环境噪声引起的软错误和由于粒子冲击引起的软错误两种类型，并采用不同的方法进行建模和分析。对于电噪声引起的软错误，本文采用基于电压概率转移模型的方法对瞬时故障率进行估计，并考虑NBTI退化效应引起的晶体管参数偏差问题对分析过程产生的影响。实验结果表明，相比于传统的Monte Carlo分析，在保证其准确率的同时，分析速度提升了2个数量级，从而解决了Monte Carlo分析电路过于庞杂时计算不收敛的问题。此外，本文针对NBTI效应对瞬时故障率的影响进行了分析实验，获取基本门电路对于不同的输入的故障率变化趋势。对于由粒子冲击引起的软错误，本文从其形成、传播及锁存的过程入手，逐一进行建模，并充分考虑数字电路的掩盖特性，阐述了软错误率估计的流程。为了获得对考虑偏差因素的软错误瞬时故障脉冲参数的准确估计，本文还利用基于支持向量回归的方法，对导致软错误的瞬时故障脉冲参数的概率分布进行了估计，并与HSPICE仿真结果进行对比，实验结果表明，本文的方法能够获得较高的准确率和仿真效率。