Prof. Leo Lorenz, ECPE

»China wird das eigene Ziel nicht erreichen«

26. September 2022, 14:00 Uhr | Ralf Higgelke
Markt&Technik
Prof. Leo Lorenz, Präsident der ECPE »Bis man in China die Themen Zuverlässigkeit und Robustheit in der Basis versteht und die Ingenieure dies als wichtigen Punkt wahrnehmen, wird noch einige Zeit vergerhen.«
© Markt&Technik

Bis 2035 will China 35 Prozent aller Halbleiter selbst entwickeln, fertigen und weltweit vermarkten. Dafür stattete die Staatsführung verschiedene Fonds mit viel Geld aus. Markt&Technik fragte Prof. Leo Lorenz, der mehrere Jahre in China gelebt und gelehrt hat, ob das realistisch zu schaffen sei.

Markt&Technik: Vor Jahren sagten Sie, China werde im Halbleiterbereich schon bald an westliche Nationen aufgeschlossen haben und autark werden. Doch das scheint sich zu verzögern. Woran liegt das?

Leo Lorenz: Leider war ich seit Beginn der Pandemie nicht mehr in China, aber ich werde von dort von ehemaligen Arbeitskollegen und guten Freunden, mit denen ich im permanenten Kontakt stehe, gut mit Informationen versorgt. Ich denke, es sind zwei Dinge in China passiert.

Erstens wurde der für China so wichtige Technologietransfer von den USA abrupt gestoppt. Das bekannteste Beispiel ist Huawei. Die USA waren für chinesische Ingenieurinnen und Ingenieure über viele Jahre das bevorzugte Land, um zu studieren und anschließend eine Entwicklungs- oder Forschungstätigkeit in der Industrie oder Universität aufzunehmen. Viele haben sich dort zu weltweit anerkannten Experten entwickelt. Dadurch entwickelten sich sehr gute Verbindungen und Kooperationen gerade im Forschungsbereich der Universitäten und Instituten beider Länder. Es kam zu einem regelmäßigen und intensiven Austausch von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Das hatte zur Folge, dass sich universitäre Einrichtungen so gut verbunden hatten, dass unter gleicher Leitung sowohl in den USA als auch in China geforscht wurde. Das war also Technologietransfer eins zu eins.

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Leo Lorenz, ECPE, China
Ralf Higgelke (Markt&Technik; links) im Gespräch mit Prof. Leo Lorenz, Vorsitzender der ECPE, hat jahrelang in China gelebt und Ingenieure ausgebildet.
© WEKA Fachmedien

Mit Recht hatte die US-Regierung – beginnend mit der Trump-Administration – gesagt, dass die Ergebnisse der in den USA geförderten Forschung im Land bleiben müssen und diese nicht ohne weitere Zustimmung geteilt werden dürfen. Auch hier in Europa sind wir diesbezüglich mittlerweile sensibler geworden, wenn es um das Thema Technologietransfer geht. Ich glaube, insgesamt haben wir gelernt, dass Globalisierung zwar richtig und wichtig ist, aber dass es abhängig von den politischen Systemen auch Grenzen gibt.

Chinesische Ingenieure sind extrem gut und schnell darin, Forschungsergebnisse in Produkte umzusetzen und diese in riesigen Stückzahlen für den Weltmarkt zu fertigen. Da sind sie uns haushoch überlegen, denn die Entscheidungsprozesse nehmen hier viel mehr Zeit in Anspruch. Geht es aber um Innovationen, also darum, selbst etwas völlig Neues zu erfinden oder zu entwickeln, da tun sich die Leute in China noch sehr schwer.

Innovationen kommen meist immer noch aus westlichen Ländern, die eine lange Historie von freier Forschung – also auch selbstständiges, freies Denken und kritisches Hinterfragen beginnend mit der universitären Ausbildung – gelernt haben. Basierend auf diesen Fakten gibt es jetzt eine Unterbrechung des »lockeren Technologietransfers«, und das wird sich auf die Geschwindigkeit, mit der sich die Halbleiterindustrie nach den Vorgaben der chinesischen Staatsführung entwickeln sollte, signifikant auswirken.

Was ist der zweite Faktor?

Der zweite wesentliche Punkt ist die Pandemie. Deswegen mussten ganze Industrien und ganze Wirtschaftsregionen wie zum Beispiel Shanghai, Shenzhen, Wuhan und so weiter komplett dichtmachen. Diese massiven Lockdowns haben deutliche Spuren hinterlassen. Mittlerweile zweifeln viele Leute im Land, ob die Null-Covid-Strategie der Staatsführung wirklich gut und richtig ist, weil sie zu abrupten Unterbrechungen in den verschiedensten Lieferketten führen.

Aus diesen beiden Gründen wird China das selbstgesteckte Ziel, bis zum Jahr 2035 etwa 35 Prozent aller Halbleiter weltweit im Land zu entwickeln, zu fertigen und weltweit zu vermarkten, nicht mehr schaffen. Dessen ist sich die Staatsführung bewusst.

Und dann gibt es in China wohl ein Mentalitätsproblem, oder?

Richtig. Wir saugen die Themen Zuverlässigkeit und Robustheit quasi mit der Muttermilch auf. In China sind die Ingenieure nicht so sensibilisiert für diese Themen. In der ECPE haben wir zwei Arbeitsgruppen, die sich mit Schwerpunkt Zuverlässigkeit und Robustheit von Leistungshalbleiter-Komponenten beschäftigen – die eine für Automotive, die andere für Züge. Und demnächst kommt noch eine weitere dazu für erneuerbare Energien. Gerade für mobile ­Anwendungen im Transportsektor, aber auch stationäre Anwendungen in der Energieversorgung mit oft sehr unterschiedlichen Ansprüchen an die Betriebsdauer, Missionsprofile, Einsatzumgebung und so weiter spielt die Lebensdauer eine entscheidende Rolle. Und selbst bei den altbekannten Siliziumbauelementen stellen wir fest, dass wir gewisse Zuverlässigkeitsdaten – und deren dazugehörige Mess-, Prüf- und Qualitätstechniken – neu durchdenken und ergänzen müssen. Und das bei Silizium, das wir seit 70 Jahren kennen! Ganz zu schweigen von den neuen Materialien Siliziumkarbid und Galliumnitrid.

Bei den Zellenstrukturen für Leistungshalbleiter sind die chinesischen Hersteller schon recht gut, Geld spielt dort ja keine Rolle. Hier dagegen muss man um jeden Euro Budget oder Förderung kämpfen. Aber bis man dort die Themen Zuverlässigkeit und Robustheit in der Basis verstehet und die Ingenieure dort dies als wichtigen Punkt wahrnehmen, wird noch einige Zeit dauern.

Auf der Podiumsdiskussion der Markt&Technik auf der PCIM Europe 2022 sagten Vertreter von STMicroelectronics und onsemi unisono, dass es völlig in Ordnung sei, Standardprodukte in China zu fertigen, aber die neuesten Bauteiltechnologien wolle man schon hier im Westen behalten.

Das ist auch gut so. Chinesische Ingenieure sind sehr technologieinteressiert, haben eine sehr gute Universitätsausbildung und lernen schnell. Sie können gut kopieren, wie wir es bei vielen Technologie-Messen in Europa und weltweit immer wieder sehen. Aber wenn es um Pionierarbeit geht, um einschneidende Innovationen, da sind wir hier im Westen derzeit von der Mentalität und Erziehung her noch überlegen. In China reagieren die Menschen lockerer und akzeptieren bei Technologiesprüngen Systemausfälle ohne große Diskussionen. Bleibt etwa ein Elektroauto liegen, dann ist das halt so, und man fährt dann mit einem anderen weiter. Wenn aber hier ein Fahrzeug einer deutschen Premiummarke liegenbleibt, dann ist die Hölle los.

Und dieser Unterschied in der Mentalität schlägt sich auch in der Halbleiterfertigung nieder. Wir haben hier eine extrem hohe Ausbeute bei riesigen Stückzahlen und hoher Qualität. Das ist in China bei Weitem noch nicht so. Das wird noch länger so bleiben.

Das Interview führte Ralf Higgelke.


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