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Das Mitarbeitermagazin
der Marke Volkswagen

Innovationen

Chips nach Maß

Peter Schiefer (Infineon) erklärt, wie Mikrochips in unseren Autos arbeiten und gefertigt werden.

So kommt ein Wafer aus der Chipfertigung. Er kann mehr als 10.000 Chips enthalten.

Interview mit Peter Schiefer, Leiter des Geschäftsbereichs Automobilelektronik der Infineon Technologies AG.

Das Auto wird in Zukunft zu einem Smartphone auf vier Rädern – wie der I.D. Crozz oder der I.D. Buzz, der ab 2020 rein elektrisch fahren soll. Voll vernetzt und immer online. Bis dahin wird die Zahl der Steuergeräte, Elektronikbauteile und Assistenten im Auto rasant wachsen. Halbleiter sind die Träger der Elektronik im Auto und die Wegbereiter für technologische Innovationen. Schon heute befinden sich in einem Golf mehr als 50 Steuergeräte, bestückt mit bis zu 70 Halbleitern. Weltweit liefen im vergangenen Jahr 982.495 Golf vom Band. Sie haben schon heute mehr als 3,4 Milliarden Halbleiter an Bord – Tendenz steigend. Um Chips für die Innovationen im Auto von morgen zu entwickeln, hat Volkswagen eine erste Partnerschaft mit dem Technologie-Unternehmen Infineon geschlossen. Dort leitet Peter Schiefer den Geschäftsbereich Automobilelektronik. Er erklärt, wo Mikrochips in unseren Autos stecken und wie sie gefertigt werden.

Volkswagen baut Autos. Was bauen Sie?
Infineon baut Mikrochips. Einen Chip von uns hat in Deutschland quasi jeder bei Volkswagen im Geldbeutel: z.B. auf der ec-Karte, der Krankenversichertenkarte oder dem elektronischen Personalausweis im Kartenformat – und wahrscheinlich auch auf dem Werkausweis. Wenn es um Mobilität geht, um Energiesparen und Datensicherheit, dann sind unsere Chips im Spiel. Sie sorgen für moderne Kommunikation – im Smartphone und im Auto. Sie helfen bei der sauberen Energiegewinnung durch Sonne und Wind, der Energieübertragung und beim Energiesparen in Haushaltsgeräten, Zügen, Industrieanlagen und Autos. Der Antrieb des neuen e-Golf, der seit Kurzem in Dresden vom Band läuft, enthält Chips von Infineon. Sie sitzen in Steuergeräten für den Elektroantrieb und wandeln z.B. den Gleichstrom der Batterie in Wechselstrom um, der den e-Motor antreibt.

Infineon Technologies AG

Sitz der Infineon Technologies AG ist München. Weltweit arbeiten mehr als 36.000 Beschäftigte im Unternehmen. Infineon forscht und entwickelt an weltweit 34 Standorten. Gefertigt werden die Chips an 19 Standorten in Europa, Amerika und Asien. Infineon gehört mit einem Marktanteil von mehr als zehn Prozent zu den beiden weltgrößten Chipherstellern für die Automobilelektronik und ist der größte Chiphersteller fürs Auto für Europa und Deutschland.

Die Chipfertigung in Dresden läuft durchgehend Tag und Nacht.

Wo steckt heute schon Infineon in unseren Autos?
Im Auto arbeiten unsere Chips überall dort, wo es darum geht, den Komfort, die Fahr- und Datensicherheit zu erhöhen oder den Spritverbrauch und Schadstoffausstoß zu senken. Man findet sie z.B. in der elektrischen Lenkung, im Scheibenwischer, Fensterheber, Radarsensor, im Umrichter für den Hauptantrieb und im Body-Control-Modul (BCM); außerdem in der Airbag-, Klima-, Licht- und Getriebesteuerung sowie in der Motorsteuerung für Antriebsmotoren; zudem in der Kraftstoffpumpe, in der Nocken- und Kurbelwelle und im Rad zur Messung der Drehzahl.

Warum wird das künftig noch häufiger der Fall sein?
Etwa 80 Prozent aller Fahrzeug-Innovationen beruhen auf Elektronik. Und Elektronik funktioniert nur mit Mikrochips. Ohne Chips fährt kein Auto vollelektrisch, keines autonom und keines sicher. Im Durchschnitt sind in einem Auto heute Chips im Wert von etwa 350 US-Dollar enthalten; in einem elektrischen Auto mit Fahrerassistenzsystem sollen es rund 700 US-Dollar sein.

Welche Herausforderungen sehen Sie für die Automobilindustrie der Zukunft?
Autos werden immer komplexer. Wir wollen das Wissen der Autohersteller über das Auto der Zukunft mit dem von Infineon über künftige Chiptechnologien verbinden – und so gemeinsam und schneller neue Wege für die Auto-Entwicklung beschreiten.

Was konkret planen Sie?
Wir wollen gemeinsam die Technikentwicklung für künftige Fahrzeuggenerationen vorantreiben. Im modernen Auto stecken schon heute bis zu 100 vernetzte Steuergeräte mit Tausenden von Elektronikbauteilen: von der Klimaanlage über Innen- und Außenbeleuchtung bis zu Abstandsradar und Assistenzsystem regeln sie unterschiedliche Funktionen. Und das automatisierte Auto mit e-Antrieb wird noch komplexer sein. Die Schlüsseltechnologien dafür sind Chips. Die enge Zusammenarbeit von Beginn des Entwicklungsprozesses an ermöglicht innovative, ausgereifte und verlässliche Systeme für die Mobilität von morgen.

Handschlag für künftige Halbleiter – Peter Schiefer (Infineon) (l.) und Volkmar Tanneberger (Volkswagen).

» Die enge Zusammenarbeit von Beginn des Entwicklungsprozesses an ermöglicht innovative, ausgereifte und verlässliche Systeme für die Mobilität von morgen. «

Welche Trends in der Autobranche prägen Ihr Geschäft?
Elektromobilität, automatisiertes Fahren sowie Vernetzung und Datensicherheit sind die Trends im Auto, die die Chipbranche stark prägen.

Volkswagen baut seine Fahrzeuge in riesigen Fabriken. Gewähren Sie uns bitte einen Blick in Ihren Innenraum: Wie sieht es bei Ihnen aus?
Basis für die Fertigung von Chips sind runde Siliziumscheiben, sogenannte Wafer. Sie haben heute einen Durchmesser von bis zu 300 Millimeter. Auf ihnen lassen sich 100 bis über 10.000 Chips gleichzeitig herstellen. Chips werden unter besonderen Bedingungen in Reinräumen gefertigt. Das ist notwendig, denn die Strukturen auf den Chips entsprechen dem tausendstel Durchmesser eines Menschenhaares.

In jedem Kubikmeter normaler Umgebungsluft gibt es mehrere Millionen Partikel. In einem Reinraum dürfen es maximal zehn Partikel mit einer Größe von einem zehntausendstel Millimeter (= 0,1 Mikrometer) sein. Die Luft wird ständig gereinigt. Die Beschäftigten in der Fertigung tragen einen speziellen Ganzkörperanzug – ähnlich dem der Spurensicherung aus dem „Tatort“. Außerdem tragen sie Handschuhe, einen fest anliegenden Mundschutz sowie spezielle Schuhe. Der kleinste unserer Chips passt in die Rillen eines Fingers. Umherfliegende Staubkörner, Hautschüppchen oder Metallabrieb könnten ihn verunreinigen und damit unbrauchbar machen. Deshalb sind Haargel, Parfum, Make-up und Nagellack in der Chipfertigung absolut tabu. Persönlichen Schmuck – Armband, Halskette, Ohrringe – muss man vor Schichtbeginn ablegen.

Und mindestens zwei Stunden davor darf man auch nicht mehr rauchen. Für die Fertigung eines Chips sind zwischen 600 und bis zu 1.200 einzelne Fertigungsschritte notwendig. Das kann bis zu 16 Wochen dauern – deutlich länger als für die Fertigung der meisten anderen Automobilzulieferteile.
Unsere Dresdner Chipfabrik zum Beispiel läuft durchgehend Tag und Nacht im Drei-Schicht-Betrieb sieben Tage die Woche. Es gibt keine Betriebsferien, in denen die Fabrik stillsteht. Die Arbeitszeit beträgt 36 Stunden in der Woche. Man arbeitet täglich acht Stunden in der Früh-, Spät- oder Nachtschicht in einem rollierenden Schichtsystem. Arbeitsbeginn ist um 6 Uhr, 14 Uhr bzw. 22 Uhr. Nach sechs Tagen Arbeit und hat man vier Tage frei.

Ein Wafer während der Fertigung.

Welche Chancen und Risiken sehen Sie bei der Digitalisierung des Autos? Worauf sollte man achten?
Digitalisierung bedeutet eine zunehmende Vernetzung, aber die muss vor Hackern geschützt und sehr, sehr sicher sein. Zudem muss man die steigende Komplexität im Auto verlässlich meistern. Die Chancen, die sich dann bieten, sind Autos mit nie gekannter Fahrsicherheit und absoluter Umweltfreundlichkeit. Hieran werden Volkswagen und Infineon gemeinsam arbeiten und darauf freue ich mich.