Кафедра ИУ4 «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры»

«Проектирование и технология производства электронной аппаратуры»
(ИУ4)
Логотип кафедры ИУ4 «Конструирование и производство электронной аппаратуры»
Факультет ИУ
Вуз МГТУ им. Н. Э. Баумана
Международное название Department IC4
«Electronic Equipment Design and Technology»
Год основания 1938 г.
Зав. кафедрой Шахнов В. А.
Юридический адрес 105005, Москва,
2-я Бауманская ул.,
д. 5, стр. 1
Аудитория 275
Сайт iu4.ru
E-mail shakhnov@iu4.bmstu.ru
Тел. (499)263-65-53

Деятельность кафедры ИУ4 «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» охватывает радиоэлектронные, электронно-вычислительные, наноэлектронные и наносистемные средства, средства телекоммуникаций, технологические процессы производства электронных средств, технологические материалы и технологическое оборудование для производства электронных средств, технологическую, конструкторскую, программную и эксплуатационную документации, методы и средства контроля, настройки и испытания электронных средств и многое другое.

Специальности

Начиная с 2011 года, кафедра осуществляет подготовку по стандартам 3-ого поколения – направлениям подготовки бакалавров и магистров «Конструирование и технология электронных средств» (11.03.03 и 11.04.03).

Ведется прием в аспирантуру по научным специальностям:

  • 05.11.14 Технология приборостроения
  • 05.12.13 Системы, сети и устройства телекоммуникаций
  • 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
  • 05.13.05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
  • 05.13.12 Системы автоматизации проектирования (по отраслям)

Образовательный стандарт подготовки МГТУ им. Н. Э. Баумана имеет общность структуры требований с ФГОС ВПО и позволяет выполнять их функции в части обеспечения единства образовательного пространства Российской Федерации и качества образования и предполагает освоение обучаемым всех этапов жизненного цикла изделий электронной техники: исследование, проектирование и конструирование, технологию производства, эксплуатацию и утилизацию электронных средств различного назначения, в том числе информационные системы сопровождения жизненного цикла изделий электронной техники, отвечающих целям их функционирования, требованиям надежности, эргодизайна, условиям эксплуатации, компьютерного сопровождения жизненного цикла изделий и экономическим показателям.

Программа подготовки предполагает глубокую естественно-научную подготовку, широкую теоретическую подготовку по направлению и практическую подготовку, которая реализуется в рамках лабораторных практикумов, курсовых работ и проектов, стажировок и практик. Профильная специализация определяется возможностью изучения курсов по выбору и реализации курсов работ и проект, квалификационной работы бакалавра и магистерской диссертации по выбранной узкопрофильной тематики в едином тематическом маршрутном цикле.

Объекты профессиональной деятельности выпускников по направлению подготовки «Конструирование и технология электронных средств»:

  • радиоэлектронные средства;
  • электронно-вычислительные средства;
  • средства телекоммуникаций;
  • наноэлектронные и наносистемные средства;
  • конструкторско-технологическая информатика;
  • технологические процессы производства электронных средств;
  • технологические материалы и технологическое оборудование для производства электронных средств;
  • технологическая, конструкторская, программная и эксплуатационная документация;
  • методы и средства контроля, настройки и испытания электронных средств;
  • методы обеспечения качества при производстве электронных средств;
  • методы конструирования электронных средств;
  • методы разработки технологических процессов;
  • системы автоматизированного проектирования;
  • компоненты CALS технологий.

Выпускник МГТУ им. Н. Э. Баумана по направлению «Конструирование и технология электронных средств» после прохождения всего цикла обучения будет готов к следующим основным видам профессиональной деятельности:

  • проектно-конструкторская;
  • производственно-технологическая;
  • организационно-управленческая;
  • научно-исследовательская;
  • информационно-аналитическая.

Руководство кафедры

Заведующий кафедрой

Член-корреспондент Академии наук РФ, Заслуженный деятель науки РФ д.т.н., профессор, лауреат Государственной премии СССР, премии Совета Министров СССР, Премии Совета Министров России, действительный член Академии электротехнических наук, Международной Академии Связи и Международной академии информатизации Шахнов Вадим Анатольевич

Заместитель заведующего кафедрой по учебной работе

Лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, доцент Соловьёв Владимир Анатольевич

Заместитель заведующего кафедрой по научной работе

Лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, Почетный работник сферы образования РФ, доцент, к.т.н. Власов Андрей Игоревич

Заместитель заведующего кафедрой по радиотехническому филиалу

доцент Курносенко Алексей Евгеньевич

Заместитель заведующего кафедрой по аспирантуре

доцент, кандидат технических наук Адамова Арина Александровна

Ответственный за магистратуру

профессор, доктор технических наук Семенцов Станислав Григорьевич

Заведующий учебно-лабораторным комплексом кафедры ИУ4

заместитель заведующего кафедрой по АХР Дронов Николай Николаевич

Инспектор кафедры ИУ4

Максимова Елена Александровна

История кафедры

Кафедра была образована в сентябре 1938 года в соответствии с приказом Главного управления учебных заведений Наркомата тяжелого машиностроения СССР под названием "Технология точного приборостроения" (ТТПС).

Периоды развития кафедры:

Подробнее с историей кафедры можно познакомиться на странице История кафедры ИУ4

Научная школа

Базовое научное направление кафедры ИУ4 «Проектирование и производство электронной аппаратуры» – «Конструкторско-технологическая информатика в радиоэлектронике» направлено на исследования методов и разработку средств решения конструкторских и технологических задач электронных систем в условиях комплексной информационной поддержки жизненного цикла изделий. В его основе лежат три основных компонента:

  • конструкция;
  • технология;
  • информатика.

Под конструкцией электронных средств (ЭС) понимается совокупность элементов и деталей с различными физическими свойствами и формами, находящимися в определенной пространственной, механической, тепловой, электромагнитной и энергетической взаимосвязи. Эта взаимосвязь определяется системотехнической, схемотехнической, конструкторской и технологической документацией и обеспечивает выполнение электронной аппаратурой (ЭА) заданных функций с необходимой точностью и надежностью в условиях воздействия на нее различных факторов: эксплуатационных, производственных, социальных.

Технология производства, или технологический процесс – основная часть производственного процесса, заключающаяся в выполнении определенных действий, направленных на изменение исходных свойств объекта производства (в нашем случае ЭА) и достижения им определенного состояния, соответствующей технической документации. Конструирование и технология производства являются, с одной стороны, отдельными частями сложного процесса разработки ЭА, а с другой, не могут выполняться в отдельности, без учета взаимосвязей между собой и с другими этапами разработки. Являясь этапами более общего процесса «разработка – производства - эксплуатация – утилизация» (жизненного цикла изделия), как конструирование, так и технология определяют в конечном итоге общие потребительские свойства ЭА.

Информатика решает задачи обработки информации с использованием вычислительных машин и сетей. Термин информатика возник в 60-х годах во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной переработкой информации, как слияние французских слов information и automatique (F. Dreyfus, 1972). Тематика исследований в информатике обширна и постоянно расширяется: теория вычислимости и искусственный интеллект, теория сложности вычислений, информационные структуры и базы данных, социальный аспект развития информационных систем, языки программирования, представление знаний и т. п.

По своему характеру, исследования коллектива научной школы кафедры, являются междисциплинарными и охватывают область фундаментальной и прикладной науки и техники, предметом которой являются проектирование и совершенствование методов производства и применения интегрированных систем, основанных на законах и принципах нано- и микросистемной техники в условиях сквозной информатизации жизненного цикла изделий. Результаты исследований научной школы формируются на основе последних достижений инженерных методов проектирования и системного анализа, физики твердого тела, квантовой электроники, физической химии, оптики и электронных технологий. Их содержание определяется необходимостью установления фундаментальных закономерностей, определяющих физико-химические особенности формирования микро- и наноразмерных структур, формирования заданных механических, электронных и оптических свойств данных структур и синтез на основе микро- и наносистемной элементной базы функциональных средств и систем нового поколения. Проводимые коллективом научной школы исследования важны для разработки новых принципов, а вместе с ними и нового поколения сверхминиатюрных супербыстродействующих систем обработки информации и управления. Направление исследований включает в себя разработку и создание функционально законченных сложных микро- и нанокомпонентов, материалов, элементной базы, синтез технологических процессов их изготовления, исследования физических и физико-химических явлений в процессах их получения, проектирование и конструирование приборов на основе современной элементной базы и перспективных материалов, методы разработки и применения диагностического и технологического оборудование, синтез математических моделей процессов электронных технологии и объектов электроники в рамках комплексной сквозной информатизации.

Коллектив кафедры неоднократно становился победителем конкурса грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации.

Профессорско-преподавательский состав кафедры

Подробнее с преподавательским составом кафедры можно познакомиться в категории - "Сотрудники кафедры ИУ4".

Научная работа и перспективы развития

Студенческое научно-техническое общество

СНТО им. Жуковского МГТУ им.Н.Э.Баумана имеет четкую привязку к структуре учебно-научных подразделений Университета - СНТО факультетов, СНТО кафедр. Основная задача СНТО – формирование условий для инновационного творчества молодежи на начальном этапе. Стимулирование развития творческих коллективов молодежи, инструментов апробации молодежных проектов на конференциях и конкурсах. Поддержка талантливой молодежи в виде именных грантов и стипендий. СНТО несет общую просветительную функцию, привлекая студентов к научной работе, рассказывая о результатах, демонстрируя достижения (в том числе и на европейском уровне). Институты стипендиатов Президента, Правительства, Императорского клуба, Корпоративные стипендии и гранты – все это формирует необходимые условия для начала научной деятельности.

Большое внимание уделяется развитию сети студенческих КБ (СКБ) – это следующий (более глубокий инфраструктурный уровень). СКБ привязаны к лабораториям и отделам кафедр и НИИ. Они формируются на основе сложившихся творческих коллективов, которые, пройдя мероприятия СНТО сложились и сформировались в единую команду. Для деятельности СКБ Университетом выделяются специальные помещения, предоставляется техническое оснащение.

Развитие сети молодежных центров коллективного пользования – Это один из важнейших инфраструктурных проектов. Для обеспечения доступа школьников, студентов и сотрудников СКБ к необходимым ресурсам оборудования и техники в Университете создается сеть молодежных центров коллективного пользования.

Развитие сети молодежных бизнес инкубаторов – формирование молодежных инновационных творческих коллективов (малых компаний, аккредитованных при университете) заключительный этап работы инновационного кластера. Сложившиеся творческие коллективы СКБ, получив опыт по реализации заказных проектов и НИОКР, выходят на стадию формирования собственного бизнеса. Для этих целей в университете создана структура центров трансфера технологий (Российско-французский, Центры компетенции: Самсунг, IBM, Autodesc, Nvidia и др. ), консультационных центров (центр молодежного предпринимательства), которые оказывают помощь командам на стадии становления. Молодежные бизнес инкубаторы факультетов и центр молодежного предпринимательства оказывает содействие в привлечении в малые компании начальных инвестиций (программы МИВТ фонда г.Москвы (www.mivt.ru), фонда Бортника (www.fasie.ru) и пр.).

Аспирантура

Для зачисления в аспирантуру необходимо сдать вступительные экзамены по иностранному языку, философии и специальности. При сдаче экзамена по специальности необходимо предоставить: проект автореферата по теме будущей диссертации с визой научного руководителя, календарный аттестационный план по работе над диссертацией, презентацию по теме будущей диссертации, список публикаций.

Во время обучения в апсирантуре аспирант проходит обучения согласно учебному плану, сдает кандидатские минимумы по филисофии, иностранному языку и специальности, проводит теоретико-экспериментальные исследования по тематике свой диссертации. Выполняет учебно-методическую работу в рамках педагогической.

За последние тридцать лет на кафедре защитили докторские диссертации 12 человек, кандидатские диссертации - более 30 человек. В таблице приведен список наиболее важных диссертационных работ по направлениям исследований кафедры и основные документы, регламентирующие обучение в аспирантуре.

Специальности обучения в аспирантуре кафедры

  • 05.11.14 - Технология приборостроения
  • 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации
  • 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и сис-темы управления
  • 05.12.13 - Сети, системы связи и телекоммуникаций
  • 05.13.12 - Системы автоматизированного проектирования

Инфраструктура

НОЦ "Нанотехнологические системы и наноэлектроника"

Ресурсы НОЦ используются при проведении семинаров и лабораторных работ по профильным курсам, научных исследований микро- и наносистем. Лаборатории НОЦ занимаются СЗМ исследованиями, оптическими измерениями а также распределёнными вычислениями на базе нанотехнологического кластера.

В состав НОЦ входят студенческие конструкторские бюро:

  • "СКБ Сенсорные системы"
  • "СКБ Нанотехнологические системы"
  • "СКБ Робототехники"

Лаборатории

Год создания Наименование лаборатории
2009 Научно-образовательный центр
"Нанотехнологические системы и наноэлектроника"

Научный руководитель лаборатории: член-корреспондент РАН, профессор, докт. техн. наук
Шахнов Вадим Анатольевич

2010 СКБ "Сенсорные системы" (ауд. 87-5)

Научный руководитель СКБ: асс. Милешин Сергей Андреевич

2010 Учебно-исследовательская лаборатория
"Формирование микро- и наноструктур" (ауд. 275-2)

Научный руководитель лаборатории: уч. мастер
Цивинская Татьяна анатольевна

2009 Учебно-исследовательская лаборатория
"Электронные мобильные системы" (ауд. 87-1)

Научный руководитель лаборатории:
Юдин Антон Владимирович

2009 Учебно-исследовательская лаборатория
"Микроскопия и функциональный контроль МЭМС/НЭМС" (ауд. 275-1)

Научный руководитель лаборатории:
к.т.н, доцент Жалнин В.П.

2009 Учебно-исследовательский вычислительный кластер (ауд. 275-7б)

Научный руководитель лаборатории: доцент, канд. техн. наук
Верстов Владимир Александрович

2009 Учебно-исследовательская лаборатория
"САПР микро- и наносистем" (ауд. 87-2)
1998 Учебно-исследовательская лаборатория
"Испытаний, сертификация и надежность ЭС" (ауд. 87-3)

Научный руководитель лаборатории: доцент
Соловьев Владимир Анатольевич

1994 Учебно-исследовательская лаборатория
"CALS технологий" (ауд. 275-7а)

Научный руководитель лаборатории: доцент, канд. техн. наук
Власов Андрей Игоревич

1970 Учебно-исследовательская лаборатория
"Конструкторско-технологическое проектирование ЭС" (ауд. 275-8)

Научный руководитель лаборатории: доцент, канд. техн. наук
Гриднев Владимир Николаевич

Достижения кафедры ИУ4

На протяжении всей своей истории кафедра являлась одним из ведущих центров по внедрению современных методов проектирования и производства электронной аппаратуры.

В 70-е годы признание промышленности получили результаты исследований кафедры, в которых рассматривались вопросы влияния точности компонентов электронных схем на их выходные параметры с учетом воздействия дестабилизирующих факторов: отклонений питающих напряжений, изменений температуры, акустических и вибрационных воздействий и т. п.

Разработаны методики расчета выхода годных изделий при различной степени нагрузки. Эти работы дали возможность проводить целенаправленное конструирование узлов и блоков ЭВМ, осуществлять итерационный процесс совершенствования схемотехнических и конструкторских решений. Высокую оценку промышленности получили результаты научно-исследовательских работ в области автоматизированного проектирования электронных узлов и блоков, а также автоматизации раскладки кабельных соединений, узлов, шкафов и стоек вычислительной и радиоэлектронной аппаратуры.

Была создана подсистема САПР «Монтаж», позволяющая при помощи ЭВМ проводить монтаж плоскими ленточными кабелями с оптимизацией суммарной длины кабелей, оптимизировать расположение шкафов и стоек в пределах отведенных объемов. Работа сотрудников кафедры в области создания прецизионных методов и установок поверхностной очистки полупроводниковых материалов получила высокую оценку специалистов промышленности и была удостоена премии Совета Министров.

В начале 90-х годов была выполнена серия НИР по исследованию возможностей создания электронной аппаратуры на элементах, построенных на принципах высокотемпературной сверхпроводимости. Была доказана принципиальная возможность построения такой аппаратуры, установлен перечень условий и ограничений, разработано автоматизированное рабочее место проектировщика линий связи с использованием таких элементов. Проводимые в течение ряда лет исследования по оптимизации параметров несущих конструкций электронной аппаратуры привели к разработке методологии проектирования и пакета программ для ЭВМ.

В последнее время получило развитие новое направление, связанное с теорией и практикой нейрокомпьютеров и нейросетевых технологий, цифровой обработки сигналов на основе сигнальных процессоров. Сотрудниками кафедры за 30 лет опубликовано более 20 учебников, более 150 учебных пособий, более 200 учебно-методических материалов, более 400 научных статей и монографий.