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Through-Silicon Vias in SiGe BiCMOS and Interposer Technologies for Sub-THz Applications
Get PDFIm Rahmen der vorliegenden Dissertation zum Thema „Through-Silicon Vias in SiGe BiCMOS and Interposer Technologies for Sub-THz Applications“ wurde auf Basis einer 130 nm SiGe BiCMOS Technologie ein Through-Silicon Via (TSV) Technologiemodul zur Herstellung elektrischer Durchkontaktierungen für die Anwendung im Millimeterwellen und Sub-THz Frequenzbereich entwickelt. TSVs wurden mittels elektromagnetischer Simulationen modelliert und in Bezug auf ihre elektrischen Eigenschaften bis in den sub-THz Bereich bis zu 300 GHz optimiert. Es wurden die Wechselwirkungen zwischen Modellierung, Fertigungstechnologie und den elektrischen Eigenschaften untersucht. Besonderes Augenmerk wurde auf die technologischen Einflussfaktoren gelegt. Daraus schlussfolgernd wurde das TSV Technologiemodul entwickelt und in eine SiGe BiCMOS Technologie integriert. Hierzu wurde eine Via-Middle Integration gewählt, welche eine Freilegung der TSVs von der Wafer Rückseite erfordert. Durch die geringe Waferdicke von ca. 75 μm wird einen Carrier Wafer Handling Prozess verwendet. Dieser Prozess wurde unter der Randbedingung entwickelt, dass eine nachfolgende Bearbeitung der Wafer innerhalb der BiCMOS Pilotlinie erfolgen kann. Die Rückseitenbearbeitung zielt darauf ab, einen Redistribution Layer auf der Rückseite der BiCMOS Wafer zu realisieren. Hierzu wurde ein Prozess entwickelt, um gleichzeitig verschiedene TSV Strukturen mit variablen Geometrien zu realisieren und damit eine hohe TSV Design Flexibilität zu gewährleisten. Die TSV Strukturen wurden von DC bis über 300 GHz charakterisiert und die elektrischen Eigenschaften extrahiert. Dabei wurde gezeigt, dass TSV Verbindungen mit sehr geringer Dämpfung <1 dB bis 300 GHz realisierbar sind und somit ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften aufweisen. Zuletzt wurden vielfältige Anwendungen wie das Grounding von Hochfrequenzschaltkreisen, Interposer mit Waveguides und 300 GHz Antennen dargestellt. Das Potential für Millimeterwellen Packaging und 3D Integration wurde evaluiert. TSV Technologien sind heutzutage in vielen Anwendungen z.B. im Bereich der Systemintegration von Digitalschaltkreisen und der Spannungsversorgung von integrierten Schaltkreisen etabliert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einsatz von TSVs für Millimeterwellen und dem sub-THz Frequenzbereich untersucht und die Anwendung für den sub-THz Bereich bis 300 GHz demonstriert. Dadurch werden neue Möglichkeiten der Systemintegration und des Packaging von Höchstfrequenzsystemen geschaffen.:Bibliographische Beschreibung
List of symbols and abbreviations
Acknowledgement
1. Introduction
2. FEM Modeling of BiCMOS & Interposer Through-Silicon Vias
3. Fabrication of BiCMOS & Silicon Interposer with TSVs
4. Characterization of BiCMOS Embedded Through-Silicon Vias
5. Applications
6. Conclusion and Future Work
7. Appendix
8. Publications & Patents
9. Bibliography
10. List of Figures and Table
Modellbasierte Auslegung von Mehrschnittstrategien beim Wälzschälen
No full textMit dem Wälzschälen hat in den vergangenen Jahren ein viel versprechendes Verfahren zur Herstellung von Verzahnungen Einzug in die Produktionstechnik gehalten. Die Technologie ist nach derzeitigem Stand der Technik gekennzeichnet durch Mehrschnittstrategien mit mehreren radialen Zustellungen bis zur vollen Ausformung der Verzahnung. Dabei werden in der Regel alle Achs- Einstellungen wie Achskreuzwinkel und Spanflächenversatz aus dem finalen Schnitt abgeleitet, welcher Auslegungsgrundlage für Werkzeug und Technologie darstellt. Dadurch herrschen in den vorgelagerten Schnitten keine optimalen Bedingungen, insbesondere im Hinblick auf die sich einstellenden effektiven Freiwinkel.
In der vorliegenden Arbeit werden Ansätze zur verbesserten Auslegung von Mehrschnittstrategien beim Wälzschälen vorgestellt. Die Untersuchungen werden anhand eines mathematisches Prozessmodells und mit Hilfe experimenteller Versuchsreihen durchgeführt. Im Rahmen einer Prozessanalyse werden theoretische und praktische Ergebnisse miteinander korreliert sowie systematische Zusammenhänge zwischen technologischen Stellgrößen und Prozesseigenschaften aufgezeigt. Darauf aufbauend werden Richtlinien zur Auslegung von Mehrschnittstrategien vorgestellt. Dabei wird durch Individualisierung der technologischen Einstellparameter eine Erhöhung des Werkzeugstandwegs bei gleichzeitiger Reduzierung der Fertigungszeit hergeleitet und stichprobenartig experimentell nachgewiesen.:1 Einleitung
2 Stand der Technik
3 Konkretisierung der Aufgabenstellung
4 Entwicklung des Berechnungsmodells
5 Experimentelle Untersuchungen
6 Prozessanalyse
7 Auslegung von Mehrschnittstrategie
Gradient Metaphoricity of the Preposition in: A Corpus-based Approach to Chinese Academic Writing in English
Get PDFIn Cognitive Linguistics, a conceptual metaphor is a systematic set of correspondences between two domains of experience (Kövecses 2020: 2). In order to have an extensive understanding of metaphors, metaphoricity (Müller and Tag 2010; Dunn 2011; Jensen and Cuffari 2014; Nacey and Jensen 2017) has been emphasized to address one of the properties of metaphors in language usage: gradience (Hanks 2006; Dunn 2011, 2014), which indicates that metaphorical expressions can be measured. Despite many noteworthy contributions, studies of metaphoricity are often accused of subjectivity (Müller 2008; Jensen and Cuffari 2014; Jensen 2017), this is why this study uses a big corpus as a database. Therefore, the main aim of this dissertation is to measure the gradient senses of the preposition in in an objective way, thus mapping the highly systematic semantic extension. Based on these gradient senses, the semantic and syntactic features of the preposition in produced by advanced Chinese English-major learners are investigated, combining quantitative and qualitative research methods.
A quantitative analysis of the literal and other ten metaphorical senses of the preposition in is made at first. In accounting for the five factors influencing image schemata of each sense: “scale of Landmark”, “visibility”, “path”, “inclusion” and “boundary”, the formula of measuring the gradability of metaphorical degree is deduced: Metaphoricity=[[#Visibility] +[#Path] +[#Inclusion] +[#Boundary]]*[#Scale of Landmark]. The result is that the primary sense has the highest value:12, and all other extended senses have values down to zero. The more shared features with proto-scene, the higher the value of the metaphorical sense, and the less metaphorical the sense. EVENT and PERSON are the “least metaphoric” (value = 9-11); SITUATION, NUMBER, CONTENT and FIELD are “weak metaphoric” (value = 6-8); Also included are SEGMENTATION, TIME and MANNER (value = 3-5), and they are “strong metaphoric”; PURPOSE shares the least feature with proto-scene, and it has the lowest value, so it is “most metaphoric” (value = 0-2). Then, a corpus-based approach is employed, which offers a model for employing a corpus-based approach in Cognitive Linguistics. It compares two compiled sub-corpora: Chinese Master Academic Writing Corpus and Chinese Doctorate Academic Writing Corpus. The findings show that, on the semantic level, Chinese English-major students overuse in with a low level of metaphoricity, even advanced learners use the most metaphorical in rarely. In terms of syntactic behaviours, the most frequent nouns in [in+noun] construction are weakly metaphoric, whilst the nouns in the construction [in the noun of] are EVENT sense, which is least metaphorical. Moreover, action verbs tend to be used in the construction [verb+in] and [in doing sth.] in both master and doctorate groups.
In the qualitative study, the divergent usages of the preposition in are explored. The preposition in is often substituted with other prepositions, such as on and at. The fundamental reason for the Chinese learners’ weakness is the negative transfer from their mother tongue (Wang 2001; Gong 2007; Zhang 2010). Although in and its Chinese equivalence zai...li (在...里) share the same proto-scene, there are discrepancies: the metaphorical senses of the preposition in are TIME, PURPOSE, NUMBER, CONTENT, FIELD, EVENT, SITUATION, SEGMENTATION, MANNER, PERSON, while those of zai...li (在...里) are only five: TIME, CONTENT, EVENT, SITUATION and PERSON. Thus the image schemata of each sense cannot be correspondingly mapped onto each other in different languages. This study also provides evidence for the universality and variation of spatial metaphors on the ground of cultural models. Philosophically, it supports the standpoint of Embodiment philosophy that abstract concepts are constructed on the basis of spatial metaphors that are grounded in the physical and cultural experience
Binary Geometric Transformer Descriptor Based Machine Learning for Pattern Recognition in Design Layout
No full textThis paper proposes a novel algorithm in pixel-based pattern recognition in design layout which offers simplicity, speed and accuracy to recognize any patterns that later can be used to detect problematic pattern in lithography process so they can be removed or improved earlier in design stage.:Abstract 1
Content 3
List of Figure 6
List of Tables 8
List of Abbreviations 9
Chapter 1: Introduction 10
1.1 Motivation 10
1.2 Related Work 11
1.3 Purpose and Research Question 12
1.4 Approach and Methodology 12
1.5 Scope and Limitation 12
1.6 Target group 13
1.7 Outline 13
Chapter 2: Theoretical Background 14
2.1 Problematic Pattern in Computational Lithography 14
2.2 Optical Proximity Effect 16
2.3 Taxonomy of Pattern Recognition 17
2.3.1 Feature Generation 18
2.3.2 Classifier Model 19
2.3.3 System evaluation 20
2.4 Feature Selection Technique 20
2.4.1 Wrapper-Based Methods 21
2.4.2 Average-Based Methods 22
2.4.3 Binary Geometrical Transformation 24
2.4.3.1 Image Interpolation 24
2.4.3.2 Geometric Transformation 26
2.4.3.2.1 Forward Mapping: 26
2.4.3.2.2 Inverse Mapping: 27
2.4.3.3 Thresholding 27
2.5 Machine Learning Algorithm 28
2.5.1 Linear Classifier 29
2.5.2 Linear Discriminant Analysis (LDA) 30
2.5.3 Maximum likelihood 30
2.6 Scoring (Metrics to Measure Classifier Model Quality) 31
2.6.1 Accuracy 32
2.6.2 Sensitivity 32
2.6.3 Specifity 32
2.6.4 Precision 32
Chapter 3: Method 33
3.1 Problem Formulation 33
3.1.1 T2T Pattern 35
3.1.2 Iso-Dense Pattern 36
3.1.3 Hypothetical Hotspot Pattern 37
3.2 Classification System 38
3.2.1 Wrapper and Average-based 38
3.2.2 Binary Geometric Transformation Based 39
3.3 Window-Based Raster Scan 40
3.3.1 Scanning algorithm 40
3.4 Classifier Design 42
3.4.1 Training Phase 43
3.4.2 Discriminant Coefficient Function 44
3.4.3 SigmaDi 45
3.4.4 Maximum Posterior Probability 45
3.4.5 Classifier Model Block 46
3.5 Weka 3.8 47
3.6 Average-based Influence 49
3.7 BGT Based Model 50
Chapter 4: Results 55
4.1 Wrapper and Average-based LDA classifier 55
4.2 BGT Based LDA with SigmaDi Classifier 56
4.3 Estimation Output 57
4.4 Probability Function 58
Chapter 5: Conclusion 59
5.1 Conclusions 59
5.2 Future Research 60
Bibliography 61
Selbstständigkeitserklärung 6
Occupant monitoring inside vehicles using FMCW MIMO RADAR
Get PDFThis thesis presents significant advancements in the field of driver’s chest localization and breathing detection using FMCW radar. It introduces a neural network model for predicting the 3D location of the driver’s chest and a novel algorithm for detecting breathing patterns and localizing the chest position. These scientific breakthroughs contribute to the development of an adaptive safety system for level 3 and above autonomous driving within the IFAS project (FKZ 19A19009E)
Neue Ansätze in der mechanischen Fügetechnik: Festigkeitswerte und Auslegungsmöglichkeiten
Get PDFIm vorliegenden Buch werden im ersten Teil bekannte aber auch ausgewählte neue Verfahren zum Fügen von Metallen mit Kunststoffen vorgestellt und miteinander verglichen. Im zweiten Teil werden verschiedene Berechnungsmöglichkeiten für die Auslegung bzw. die Nachweisführung von mechanisch gefügten Verbindungen vorgestellt. Hierbei handelt es sich ebenfalls um bekannte Konzepte als auch um neue Konzepte aus verschiedenen Forschungsvorhaben. Anhand der Aufbereitung dieser Konzepte in Algorithmen nach DIN 66001 und der Bereitstellung von Beispielen, welche sich auf die Algorithmen beziehen, sind diese einfach anwendbar und für die studentische Ausbildung gut geeignet.:1 Bekannte und neue Fügeverfahren im Leichtbau
1.1 Einleitung zum ersten Kapitel
1.2 Clinchen
1.3 Ultrasonic Fusion Bonding and Clinching
1.4 Clinching with a lost Ring
1.5 Blindnieten
1.6 Flow Drilling Riveting
1.7 Zusammenfassung
2 Auslegungsmöglichkeiten und Bemessungskonzepte
2.1 Einleitung zum zweiten Kapitel
2.2 Berechnung von Vollnietverbindungen nach DIN EN 1993-1-8
2.3 Berechnung von Blindnietverbindungen nach J. Grandt
2.4 Berechnung von Clinch-, Stanzniet- und Blindnietverbindungen der Grenznahtfestigkeit
A Bruchkräfte von Blindniete
Verfahrensentwicklung zum mechanischen Fügen schlanker pressharter Hohlprofile
No full textDie Mechanische Fügetechnik hat durch den Trend der Mischbauweise sowie schlecht schweißgeeigneter Werkstoffe in den letzten Jahren einen erhöhten Stellenwert erlangt. Aus diesem Grund wird die Weiterentwicklung dieser Verfahrensgruppe stark vorangetrieben. Neben den bekannten Verfahren Blindnieten, Fließformschrauben oder Bördeln wird auch das Durchsetzfügen, welches als Clinchen bekannt ist, in seinen Anwendungsgebieten stetig erweitert. Prozessbedingt ist das Clinchen von schlanken Hohlprofilen nur stark eingeschränkt möglich. Die Verfahrenserweiterung des „Orbitalclinchens“ ermöglicht erstmals, schlanke Hohlprofile mittels Clinchens zu verbinden. In der experimentellen Prozessuntersuchung wurden Mischverbindungen aus Stahl- und Aluminiumrundrohren hergestellt. Weiterhin wurden mit einem nachgelagerten Wärmebehandlungsverfahren Rohrverbindungen aus dem Werkstoff 22MnB5 pressgehärtet. Infolge dessen konnte die Scherzugfestigkeit der Clinchpunkte um bis zu 25 % gesteigert werden.:1 Einleitung
2 Stand der Technik
3 Entwicklung des „Orbitalclinchens“
4 Experimentelles
5 Ergebnisse und Diskussion
6 Zusammenfassung & Schlussfolgerungen
7 Literatu
Identifikation von Transport- und Rekombinationskanälen zur Optimierung (AlGaIn)N basierter licht-emittierender Halbleiterdioden
Get PDFNitridbasierte LEDs bilden nicht nur die Basis für eine effiziente weiße Lichterzeugung, sondern halten auch durch eine Vielzahl weiterer Applikationen, wie zum Beispiel als Emitter bei der Pulsvermessung bei smart wearables oder auch in Displays, in unser Leben Einzug.
Die Untersuchung der physikalischen Effekte, welche die elektrooptischen Eigenschaften (AlGaIN)N-basierter LEDs, insbesondere die Effizienz, bestimmen, sowie deren Abhängigkeit von der Emissionswellenlänge und vom Betriebsstrom der LED, ist Gegenstand dieser Arbeit.
Es wird ein physikalisches Model zur Beschreibung der Strom-Spannungscharakteristik moderner blaue LEDs aufgestellt. Dieses bringt die LED-Spannung mit der internen Rekombinationsdynamik in Verbindung und ermöglicht somit die Vorhersage der Effizienz aus der Bestimmung rein elektrischer Kenngrößen.
Die physikalische Ursache für den Effizienzabfall blauer sowie grüner LEDs im Bereich hoher Ströme war lange Zeit Gegenstand einer intensiv geführten Debatte in der Literatur. Mit dem in dieser Arbeit entwickelten Konzept zur Visualisierung von Auger-Prozessen kann bewiesen werden, dass dieses auch als Droop bezeichnete Problem auf Auger-Rekombination zurückzuführen ist.
Aufbauend auf diesem Befund wird ein neuartiges Konzept zur Abmilderung des Droops aufgezeigt: Durch gezielte Einbringung einer dreidimensionalen Struktur lässt sich der Ladungsträgertransport verbessern und somit der Verlustkanal bei hohen Stromdichten verringern.:1 Einleitung
2 Grundlagen
3 Exemplarische Herleitung grundlegender Kenngrößen einer typischen LED
4 Effizienzuntersuchungen an SQWs unterschiedlicher Wellenlänge
5 Untersuchung der Kleinstromeffizienz
6 Der Droop – Untersuchung des Hochstromverlustkanals
7 Verminderung des Droops - V-förmige Defekte zur Löcherinjektion
8 ZusammenfassungIII-Nitride based LEDs not only constitute the basis for an efficient generation of white light, but they also play an increasingly important role in our lives by many new applications such as vital sign monitoring with smart wearables or displays. The identification of the underlying physical effects governing the electrooptical characteristics, especially efficiency, and their dependency on LED emission wavelength and operation current is the focus of this work.
A physical model describing the current-voltage characteristics of modern blue LEDs is developed. This model correlates the LED voltage with its internal recombination dynamics and thus enables the prediction of the LED efficiency out of purely electrically acquired key figures.
The physical root cause for the efficiency decrease of blue and green LEDs towards higher currents was intensively debated in the literature for many years. In this work a concept to visualize Auger processes is developed. This way, it can be shown that the high current efficiency decrease, also known as Droop, can be attributed to Auger recombination.
Based on this conclusion a new concept to mediate the Droop is shown: By employing three-dimensional hole injecting layers in the epitaxial structure, the carrier transport can be improved, which is a lever to decrease the Droop.:1 Einleitung
2 Grundlagen
3 Exemplarische Herleitung grundlegender Kenngrößen einer typischen LED
4 Effizienzuntersuchungen an SQWs unterschiedlicher Wellenlänge
5 Untersuchung der Kleinstromeffizienz
6 Der Droop – Untersuchung des Hochstromverlustkanals
7 Verminderung des Droops - V-förmige Defekte zur Löcherinjektion
8 Zusammenfassun
Mechanically stable and extremely compact rolled-up microtubes by a novel dry rolling technology
No full textRolled-up nanotechnology has been proved as an elegant approach that autonomously rearranges planar nanomembranes made of virtually any kind of material into three dimensional micro- and nanotubular architectures by built-in differential strain fields and a simple rolling process. This thesis addresses the new advances in the rolled-up nanotechnology by demonstrating a novel dry rolling technique that revolutionizes configuration of the rolled-up structures. The novel rolling method is relying on hiring an anti-adhesion polymeric layer and heat-activation rolling step. The capability of this rolling platform to precisely control interfacial defects and tightness level of the alternating layers in the rolled-up microtubes, enables creating highly symmetric and extremely compact multiple
winding rolled-up microstructures. A systematic structural investigation on the multi-winding rolled-up structures using both qualitative and quantitative approaches is done. New structural analysis metrics including angle of tight windings sector and circularity degree of the rolled-up microtubes are defined.
A comprehensive mechanical characterization by applying both experimental and numerical simulation analysis is presented to evaluate mechanical stability and deformation behavior of the rolled-up structures fabricated by the novel approach. Mechanical analysis is carried out using an in-situ SEM depth-sensing nanoindentation system. Non-linear finite element analysis (FEA) analysis is applied to predict and compare mechanical behavior of the rolled-up microtubes. The effect of three geometrical parameters including number of windings, compactness level of the alternating windings and inner diameter on mechanical behavior of the rolled-up microtubes as well as mechanical bendability of the free-standing microtubes fabricated by this technique is described.
Compatibility of the proposed rolling technique with standard micro-fabrication processes such as optical lithography process is evaluated to fabricate rolled-up structures with any specific dimension and geometry and to precisely define number of windings. Moreover, different strategies to control direction of the rolling process in this heat-induced technique are described.
A simple method to fabricate flexible, mechanically robust and reusable SU-8 shadow masks combined with a fast alignment technique based on SU-8 pillars is reported for the realization of the multi-layer micropatterning process. The capability of the proposed SU-8 shadow mask for wafer scale micropatterning processes as well as micropatterning on polymeric thin films is evaluated. A simple and time-efficient wet chemistry rolling process using a new sacrificial layer to fabricate large-area rolled-up capacitor structures is introduced
Simulationsgestützte Entwicklung eines modellbasierten Reglers zur Vorspannkraftregelung in einer adaptronischen Hauptspindel
Get PDFAusgangspunkt der hier vorgestellten Entwicklungen ist eine am ICM – Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e.V. entwickelte adaptronische Werkzeugmaschinen-Hauptspindel zur variablen Einstellung der Lagervorspannkräfte. Diese neuartige Werkzeugmaschinenspindel bietet Anwendungspotentiale in den Bereichen: verbessertes Hochdrehverhalten, erhöhte Flexibilität des Bearbeitungsspektrums, Lebensdauererhöhung der Wälzlager durch verbessertes Bohr-Roll-Verhältnis sowie einer optimierten Spindeldynamik durch gezielte Verschiebung der Eigenfrequenzen. Ziel war die Entwicklung einer möglichst dynamischen und genauen Ansteuerung des in der Hauptspindel enthaltenen hydraulischen Vorspannelementes. Dieser Beitrag fasst das Vorgehen und die bisherigen Ergebnisse zusammen. Auf die Eigenentwicklung eines hydraulischen Aktuators sollte verzichtet werden, sodass die Ansteuerung über ein direktgesteuertes Regelventil erfolgt. Mit einer einfachen Druckregelung mit PID-Regler konnten nur unzureichende Ergebnisse hinsichtlich Dynamik und Regelkreisstabilität erzielt werden. Hinzu kommt die geringe Genauigkeit der Krafteinstellung bei Anwendung einer einfachen Druckregelung. Zur Verbesserung der Ansteuerungsdynamik und -genauigkeit des Vorspannelementes sollten erweiterte Regelungsstrukturen zur Anwendung kommen. Im Projekt wurde hierzu ein modellbasierter Regler entwickelt und in einer dem Experiment vorgelagerten Untersuchung an einem Systemsimulationsmodell getestet und optimiert. Ausgangspunkt für die simulationsgestützte Reglerauslegung war die Entwicklung eines Regelstreckenmodells in SimulationX. Die Modellentwicklung umfasste den Vergleich zweier grundlegender Modellierungsansätze, eines bidirektionalen Modells mit einem linearen Signalflussmodell hinsichtlich Modellgenauigkeit und Rechenperformance. Zur Untersuchung der Reglerfunktionalität sowie zur Optimierung der Reglerparameter wurde die in SimulationX vorhandene COM-Schnittstelle genutzt und eine vereinfachte Optimierungsfunktion in Matlab umgesetzt. Für die experimentelle Validierung des Ansteuerungssystems wurde die entwickelte modellbasierte Reglervorsteuerung in der Programmierumgebung LabView umgesetzt. Erste Tests erfolgten zunächst an der stehenden Hauptspindel. Diese zeigten ein sehr dynamisches und stabiles Regelungsverhalten, sodass neben einfachen Sprungvorhaben auch Trajektorienvorgaben mit hoher Dynamik geregelt werden können. Es konnte eine deutliche Verbesserung gegenüber der zu Beginn vorhandenen einfachen Druckregelung erzielt werden. Umfangreichere experimentelle Untersuchungen an der drehenden Spindel für unterschiedliche Regelungs- und Bearbeitungsszenarien sollen in Zukunft durchgeführt werden. Dabei stehen vor allem die Verkürzung der Hochdrehzeiten für Bearbeitungsprozesse mit geringer Lagervorspannung sowie die anwendungsspezifische Optimierung der Spindeldynamik durch Eigenfrequenzverschiebungen im Vordergrund.The starting point of the developments presented here is an adaptronic machine tool main spindle developed at the ICM - Institute Chemnitz Machine and Plant Construction e.V. for variable adjustment of the bearing preload forces. This new type of machine tool spindle offers application potential in the areas of: improved high-speed behavior, increased flexibility of the machining spectrum, increased service life of the roller bearings through improved drilling-rolling ratio and optimized spindle dynamics through targeted shifting of the natural frequencies. The aim was to develop the most dynamic and precise control possible for the hydraulic pretensioning element contained in the main spindle. This article summarizes the procedure and the results so far. The in-house development of a hydraulic actuator should be avoided, so that the control takes place via a directly controlled control valve. With a simple pressure control with a PID controller, only insufficient results could be achieved in terms of dynamics and control loop stability. Added to this is the low accuracy of the force setting when using a simple pressure control. Extended control structures should be used to improve the control dynamics and accuracy of the preload element. For this purpose, a model-based controller was developed in the project and tested and optimized on a system simulation model in an investigation prior to the experiment. The starting point for the simulation-based controller design was the development of a controlled system model in SimulationX. The model development included the comparison of two basic modeling approaches, a bidirectional model with a linear signal flow model in terms of model accuracy and computational performance. The COM interface available in SimulationX was used to examine the controller functionality and to optimize the controller parameters, and a simplified optimization function was implemented in Matlab. For the experimental validation of the control system, the developed model-based controller pre-control was implemented in the LabView programming environment. The first tests were initially carried out on the stationary main spindle. These showed a very dynamic and stable control behavior, so that in addition to simple jump projects, trajectory specifications can also be controlled with high dynamics. A clear improvement could be achieved compared to the simple pressure control that was available at the beginning. More extensive experimental investigations on the rotating spindle for different control and processing scenarios are to be carried out in the future. The main focus here is on reducing the ramp-up times for machining processes with low bearing preload and the application-specific optimization of the spindle dynamics through natural frequency shifts