LED照明關鍵散熱材料，何種需要最高的「技術能力」？

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目前國際大廠包括Cree、osram、Lumileds、Nichia等，都使用何種作為高階照明產品之散熱途徑呢？

底下有 第一金證券投資顧問 研究部專業協理 彭榮茂 引述 Digitimes 的兩張分析圖表...

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中砂提供高功率 LED元件降溫利器

玻璃模造光學鏡片可提供高功率、高亮度LED業者更好的散熱及光學解決方案。中國砂輪／提供

中國砂輪為解決高功率高亮度LED散熱問題，經過三年研發及測試，在世貿一館C429攤位展出高導熱鑽石電路載板及模造光學鏡片，有效降低高功率LED元件的溫度，有助LED產品壽命的延長及可靠度增加。

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中國砂輪公司鑽石科技中心協理胡紹中博士表示，近年來LED 市場高速成長，主要因為隨著高亮度與高效率的LED產品問世，LED的應用日漸普及，從手機的LED應用，汽車的燈源、交通號誌、戶外大型顯示器等都有應用實例，為符合LED應用多元化的趨勢，LED技術的發展，主要是提升發光效率、提升光通量、降低電流的驅動量與提升光的色彩表現為提高光通量。

隨著高功率高亮度的LED發展，散熱問題日趨嚴重，如照明用及LCD背光光源的LED，其LED 的功率皆在1 W/cm2以上，甚至有數顆LED的模組，其功率更是大，高功率的LED及其模組的散熱問題也愈來愈受重視。

LED的散熱原理主要是由熱傳導及自然對流，不像CPU的散熱系統，可加裝風扇來產生熱強制對流來散熱，因此中砂的高導熱鑽石電路載板可大幅度改善高功率LED散熱的問題，且可增加LED的壽命及穩定度，如應用在路燈的LED產品時，由於每顆LED晶片的溫度均勻，讓路燈的投射光源比較穩定，不會有光源不穩的情況。

中國砂輪光電事業部的模造鏡片，亦提供LED照明使用的光學鏡片解決方案。目前LED照明普遍使用的塑膠射出光學鏡片由於散熱的因素，無法應用在高功率LED上，可耐高溫的玻璃模造鏡片及樹酯模壓鑄造鏡片將憑藉著優異光學特性，及鏡片材料穩定性，更廣泛應用於高功率LED產品上。

中砂為解決高功率、高亮度LED散熱問題，整合集團內部資源全力研發相關解決方案，包含高導熱鑽石電路載板及耐高溫的玻璃模造鏡片和樹酯模壓鑄造鏡片，必可提供高功率高亮度LED業者更好的散熱及光學解決方案，也會為中砂帶來另一波商機。

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　　在光電展圓滿落幕後，以小小一個攤位參展的LED廠商永曜光電，以黑馬姿態，吸引大批人潮參觀，讓成立未滿1年的永曜光電，於業界大放異彩，全球知名大廠紛紛開始向該公司下單，顯示其LED產品確實有過人之處。

　　永曜光電總經理李哲祥表示，LED照明發展已行之有年，但多數業者仍為光衰、散熱等問題感到困擾，該公司克服技術上的瓶頸，發展出覆晶式LED發光二極體應用於照明的新產品，有別於市面上既有產品的生產過程，製程更為簡化、效率提高、改善過去缺乏之處，並提出產品「永久保固」之想法，徹底顛覆目前LED產品的缺失，再次掀起新LED照明革命。

　　永曜光電表示，面對著全球暖化及節約能源的全球重要問題，以改善使用環境而設計（design for environment）作為公司概念主軸，發展出LED發光二極體應用於照明的新產品。貫穿研發、設計、生產、到行銷，皆為了達到節能、潔能、環保公民的期許。希望透過新技術的發展，讓全球賴以生存的環境永續維持下去。目前公司在覆晶式 LED發光二極體相關技術上擁有多國專利，生產過程中使用獨特且自行研發的專利製程、自製的生產器具，謹慎的流程規劃。從對內的要求「節能、減碳」，持續向「綠色生產」、「綠色企業」目標邁進。結合企業、產品與愛護地球的概念，是永曜光電科技所堅持不變的企業宗旨。

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冠品導熱膠能讓LED燈具散熱快、成品更低溫。冠品／提供

【桃園訊】LED燈具業者大多宣稱具有優異的散熱技術，能完全解決產品的散熱問題；但弔詭的是，目前市場對於LED照明產品最大的詬病是光衰及使用壽命；想當然耳，過高的溫度是主要的殺手。

LED路燈就是最好的例證。從許多LED路燈雖已完工多時，卻遲遲無法通過驗收，或者還在保固期間，就已呈現昏暗、甚至完全熄燈的窘態來看，如何有效的導、散熱，顯然還是業界最大的罩門，亟待突破。

資料統計，2012年全球LED路燈市場的規模高達200億美元，目前眾家業者爭相投入，但誰能先馳得點，成為最大贏家？專家認為，能否掌握確實有效的散 熱技術應是關鍵。龐大的LED照明也帶來可觀的散熱商機，目前市場推出各種材質（金屬及陶瓷）散熱基板及散熱漆等，業者應慎選，在成本與效能間取得最大效 益。

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軟性電子材料專業廠冠品化學表示，在總體熱阻概念下研發出新型LED散熱漆，熱阻值接近金屬（低於0.6㎝2.K/W），能快速有效排除熱能。冠品研發部 主管葉聖偉博士說，以散熱漆替代鋁散熱鰭片的表面陽極處理及傳統烤漆，經實試可再降溫7至10度，逐漸受到LED系統廠關注，轉而要求加工廠採用。如果塗 佈於銅及鋁基板的夾層，更可提高耐擊穿電壓二至三倍，並節省成本，目前金屬散熱板廠也有很高的詢問度。

冠品散熱漆的成份為奈米化陶瓷粉，延展佳，熱阻幾乎與金屬燈具相同，能有效傳導熱能，並防止燈具氧化及受外界環境侵蝕汙損，降低總體成本及提升LED的光能轉換率。若配合冠品的散熱型LED白色背光油墨，能降低至少50~70％成本。

葉聖偉說，LED朝高功率發展是必然趨勢，更突顯導散熱技術在系統設計時的重要性。冠品以改變分子結構的創新思維著手，全新材料軟陶瓷散熱漆是以奈米化陶 瓷為散熱基材，配方加入軟性、耐高溫特殊樹脂材料，PH值3~11，可抗酸鹼及靜電，不易沾染灰塵、噴塗施工容易，可依需求調配專屬顏色。該公司的LED 背光油墨、LED鋁基板導熱膠，也是以節能減碳為軸心所發展。

由總經理韓德行領導的冠品經營團隊，成員曾任職於3M、台塑、華碩等高科技IT產業，深刻瞭解電子產業需求。他說，軟陶瓷散熱漆不僅是目前LED界解決散 熱的最佳產品，還可應用在各種電器產品內部的發熱電子元件，散熱效果一級棒；另有屋瓦及鋁門窗等建材業者試用後發覺，散熱及密合效果極佳，冠品已計劃針對 各種產業的應用開發專屬配方。

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赫克斯以陶瓷直接覆銅法生產HCS散熱基板 性價比領先群倫 獲CPV、LED及汽車界採用


赫克斯總經理江文忠（右）、副總謝英基。

【桃園訊】以陶瓷直接覆銅法 （DBC）所生產的散熱基板，經與MCPCB、LTCC及FR4相較，具有更高的性價比，為目前業界高度關注的新一代散熱方式。迄今，全球僅有德、日等少數業者具備此技術，而赫克斯科技則是台灣唯一可量產的廠商。

DBC是一種高溫燒結法，在兩層（或單層）銅片中間夾一層氧化鋁或氮化鋁，形成三明治般的結構。赫克斯以此技術成功量產HCS高導熱基板，已大量應用於汽車零件及高聚光太陽能（CPV）領域，此外，也接獲遊戲機零件大廠的大單，在高功率LED照明市場更具有無窮的潛力。

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赫克斯總經理江文忠表示，HCS高導熱基板利用材料特性來提高導熱率，導熱係數為24~170W/Mk，遠較MCPCB高，更是FR4及金屬基板的80倍 及20倍。赫克斯目前產品規格為4.5*4.5（吋），月產10萬片，良率超過八成，明年計劃增加二條生產線，並視市場需求推出5.5*7.5吋基板。江 文忠說，HCS高導熱基板的銅厚度從0.02至1.6mm，標準產品的銅厚有0.3、0.15及0.06mm三種，而採用電鍍技術的同業，其銅厚大多在 0.1mm以內，在滿足汽車、CPV等大電流產業，赫克斯明顯具有更大的適應性。

江文忠分析，一定的銅厚除能增強陶瓷的機械強度，導熱性也更好；對3W以上的高功率LED照明而言，更符合其導熱需求，至於細線路應用，薄銅即可滿足。 DBC技術具有相當門檻，加上赫克斯本身多達九項專利技術保護，確保其優勢。業者指出，在0.2至0.6mm銅厚的基板，HCS高導熱基板具有顯著的成本 優勢。

赫克斯科技96年成立，度過前二年的研發及送樣階段，今年營收比去年成長逾十倍，明年以營收成長兩倍以上為努力目標。副總經理謝英基表示，目前以先內銷而 後外銷為市場策略，今年來自汽車發電機整流器、高聚光太陽能的訂單大增，是赫克斯營運起飛的重要指標，至於接獲遊戲機零件大廠訂單，將大量應用於10月上 市的X牌遊戲機，也是營收的大補丸。對於高功率LED照明市場，赫克斯也高度關切，目前與眾多中下游業者密切配合。

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清晰高熱導金屬散熱基板 高功率LED照明專用 導熱係數2.5 W/m℃ 日韓及台灣大廠青睞


清晰科技總經理特助陳依婷（中）表示，6月赴韓參展，產品受到客戶高度關注，滿載而歸。清晰／提供

【新竹訊】對於一向講求性價比的LED業者而言，金屬散熱基板（MCCL）在使用成本、導散熱特性的綜合評估上，遠優於其他方案，這使得MCCL的市場成長最快，但也引來許多業者競相加入。

清晰科技總經理特助陳依婷表示，所有產業在發展之初，低價競爭經常被用來做為搶佔市場的主要手段，但背後卻隱含著品質的風險，不可不慎。不少廠商反應，使用品質不佳的金屬散熱基板，除了導熱效果不如預期，在高溫產品甚至發生板彎及翹曲的現象。

對於LED系統產品而言，LED晶粒的成本比重遠高於散熱基板，若貪圖便宜採用性能不佳的MCCL，而導致光衰、甚至燈具燒掉，實在得不償失，也自毀商譽。調查顯示，金屬散熱基板的絕緣層成份中是否含有玻纖布（Glass fiber），是判斷產品良窳的重要指標

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陳依婷分析，傳統FR4是藉由導通孔來散熱，大多用於低功率產品;絕緣層含有玻纖布的金屬散熱基板，熱導係數大約0.4W/m℃，若加入高導熱膠，可提升 至1.5 W/m℃以下，但皆達不到高功率照明的要求。至於不含玻纖布的金屬散熱基板，熱導係數高達2.5 W/m℃以上，是LED照明及背光應用的主流，與前二者的品質及散熱效果，有顯著的差別。

含玻纖布的金屬散熱基板，被市場歸類為低階產品，主要產自中國華南一帶，據瞭解，其成本最多可低五成，但魚目混珠的情形嚴重，業者在採購時應多加比較。散熱基板除應用在LED產業，汽車PCB及重電機也有可觀商機，清晰科技看中散熱基板的潛力，傾全力推展。

清晰是國內鋁/銅金屬散熱基板最大製造廠，目前月產能4萬平方米，即將擴到15萬平方米，以自動線生產，產品已通過韓國三星集團認證，為唯一打入韓國市場 的台灣廠商，打破過去由斗山公司獨家供應的局面。此外，韓國LG也是長期客戶，CMK及名幸等知名日商也正在認證中，今年可望順利進入其供應鏈。

清晰5月起已小量出貨給三星，7月初快速放量，未來來自於韓國的營收將增一半。陳依婷本月帶領業務團隊赴韓參展，以開拓更廣泛的客戶，挾著通過三星認證的 氣勢，受到韓國產業界高度關注；展覽期間，有兩家品牌客戶表達了TV背光模組對更高瓦數產品的需求，清晰將持續致力於高瓦數產品研發製造，以滿足客戶需 求，並希望與品牌廠及眾多PCB House合作，結為長期夥伴，以上下游分工提供客戶最好的服務。

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卓越散熱技術及鏡片與LED一體成型封裝技術 國格金屬領先推出 應用於LED照明

【台北訊】國格金屬科技以卓越的散熱技術及鏡片與LED的一體成型封裝技術，推出全世界第一個模組化可拆裝式的概念設計，應用於LED照明領域。

LED發光模組包括底座、LED發光本體及緊迫環三元件，鏡片直接以精密射出成型技術包覆整個LED及基板，不但LED光源100%通過鏡片被處理成有效光源，光效率達90%以上。專利型的包覆設計，具備五倍的抗靜電效能及100%的防塵防水，為路燈設計高可靠度產品。

國格總經理鄧家儒指出，國格在LED照明產品規格化，跨出創新的第一步，產品不但高光效，IP68等級的防水效能及抗靜電效能，及模組化可拆換式的設計，維護更簡易，可在各種環境長時間使用，故障率低，使用時或回收後均無公害產生。

此外，可全自動化生產、量化、規格化容易，產品的性能、價格與量化均有利於導向良性循環，並使製程管控逐步簡化，整體良率99%以上，短期內大幅降低生產成本。國格的30W／2700lm產品，優異性能及創新，獲PIDA頒發 2010年傑出光電產品獎。國格公司電話（02）2683-2868。

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高雄市後火車站商圈路燈，應用熱速得科技的LED光源模組並結合該公司路燈燈具，點燈時間逾19個月，光衰小於百分之一，效果良好。熱速得科技／提供

【台北訊】有關LED照明的議題喧騰多年，在國內市場也已推行良久，從最初期許即刻取代室內外的傳統照明，到如今在取代路徑上的修正過多、進展遲緩，成果始終不如預期，究竟問題的環節出在哪裡？光電奇兵「熱速得科技」提出了中肯的分析及改善辦法。

在LED照明的四大運作環節光、機、電、熱上，前三要素是可透過技術演進而達到要求，唯獨「如何解熱」是最不易解決的一環。以高功率的LED路燈為例，因 燈芯產生的熱量大，造成芯片及其餘結構溫度劇增，使得LED光源損壞，導致LED燈的壽命及信賴度受挫，大大地折損國人對於LED照明的使用信心。對此， 熱速得科技提供一套有效且快速的解決方案。

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該公司以高熱傳導係數真空均溫板 （IVC, IsothermalVapor Chamber）作為技術核心，運用液氣相態轉換的散熱機制，可使單片均溫板具備115W以上的散熱效果。同時，再以20顆單顆功率?2.5W 的LED晶粒銲接在銅基板上結合鋁鰭片，打造成以50W為一單位、結合照明與散熱為一體的「LED光源模組」，該模組輕薄短小，體積為 180mm（長）*150mm（ 寬）* 59mm（高），重量1.56Kg，整體光通可達3300 lm （66lm/W）水準，為國內LED路燈競爭力的關鍵核心，歡迎國內業者前來瞭解，以高品質、高可靠度LED路燈產品，共同進軍國際巿場。

以熱速得科技在08年12月安裝於高雄後火車站商圈，近150盞裝載「LED光源模組」的路燈為例，截至今年7月，點燈時間逾19個月，光衰小於1%，該 模組不單侷限於路燈使用，例如裝載一單位50W的亮度可用於景觀燈，兩單位的明亮則適用於戶外路燈，若有更亮的需求更可加裝至四單位的200W工廠天井 燈，滿足各界對於明亮及散熱的需求。

該公司以散熱解決方案作為利基，提供業者間的技術合作，要讓台灣成為海內外LED照明設施的最大銷售基地。該公司的「LED光源模組」已完成燈具結構在 光、電、熱上的三大運作整合驗證，同業在採用上只需構思如何將此模組結合進自家燈殼，做不同照明應用的設計規劃，可迅速進入量產規模，歡迎各界詢問交流。

熱速得科技，網址：www.pyroswift.com。

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冠品化學創辦人葉聖偉。

【桃園訊】在專家眼中，LED照明是椿規模高達數千億元的大生意，所有業者都積極在這座金礦挖寶。冠品化學指出，軟陶瓷散熱漆提供所有LED系統廠一支挖金礦的有效工具，就成本效益比來說，使用軟陶瓷散熱漆好比以銀鏟子挖金礦，獲利穩操勝算。

散熱問題若無法有效解決，是阻礙LED照明普及應用的最大因素，也阻斷業者的淘金之路。市場推出的散熱技術及產品琳瑯滿目，但效果不穩定；冠品研製的軟陶瓷散熱漆，經許多系統廠導入使用後，獲得最大的滿意度。

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散熱基板及鰭片是最廣泛應用的散熱方式，嚴格來說，軟陶瓷散熱漆並不是要替代這些散熱元件，而是做為輔助品，強化其散熱作用。若問散熱漆會對什麼產品產生代替作用？大概只有陽極處理及傳統烤漆。

軟陶瓷散熱漆是冠品在總體熱阻的概念下所研發，其熱阻值接近金屬（低於0.6㎝2.K/W），故能快速有效排除熱能。具有軟質熱固型，可以噴漆塗佈，施工簡便特性，可耐高溫及耐組裝衝擊，承受PH3~11酸鹼值。由於環保、無毒、抗靜電不落塵，是LED薄型電視、電腦系統及LED燈具等散熱模組的最佳拍檔，甚至應用於綠能建材。

許多案例顯示，LED燈具若以陽極處理做外部保護，會導致熱量被封住，阻礙散熱，系統無法降溫，標案驗收通不過。改用冠品軟陶瓷散熱漆後，LED燈具系統溫度可降低攝氏7度；比傳統烤漆的溫度降幅，更可達攝氏10度之多。

冠品研發部主管葉聖偉博士說，軟陶瓷散熱漆噴塗在MCPCB，耐穿擊電壓超過DC5,000~100,000V，節省多層導熱膠成本。兼具製程中表面防刮、防侵蝕保護作，省去多次黏貼及撕護膜的工時，獲得更多的LED系統廠信賴，並要求加工廠採用。也有金屬散熱板廠用此塗佈於銅及鋁基板的夾層，提高耐擊穿電壓二至三倍，並節省成本。

冠品總經理理韓德行表示，散熱漆成份為奈米化陶瓷粉，延展佳，熱阻幾乎與金屬燈具相同，故能有效傳導熱能，防止燈具氧化及受外界侵蝕汙損，降低總體成本及提升LED光能轉換率。若再配合冠品的散熱型LED白色背光油墨，能降低至少50~70％成本。

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【新竹訊】清晰科技是國內最大鋁／銅金屬散熱基板（MCCL）製造廠，7月大量出貨給韓國三星，未來來自韓國的營收將倍增。

MCCL的使用成本及導散熱特性均優於其他方案，帶動市場成長快速；目前有許多業者加入，但廠商也反應，使用品質不佳的金屬散熱基板，不僅導熱效果不彰，高溫時，產品甚至發生板彎及翹曲。

清晰總經理陳昌壽表示，MCCL的絕緣層成份中是否含有玻纖布（Glass fiber），攸關產品品質甚巨。LED晶粒的成本比重遠高於散熱基板，採用性能不佳的MCCL將得不償失。

傳統FR4以導通孔來散熱，大多用於低功率產品，絕緣層含玻纖布的MCCL，熱導係數大約0.4W/m℃，若加入高導熱膠，可提升至1.5W/m℃以下，但無法達到高功率照明的要求。含玻纖布的金屬散熱基板，成本最多可低5成，被市場歸類為低階產品。

不含玻纖布的金屬散熱基板，熱導係數高達2.5 W/m℃以上，是LED照明及背光應用的主流，品質及散熱效果優異。清晰致力於高瓦數散熱基板研發製造，積極與品牌廠及PCB廠商合作，結為長期夥伴，以上下游分工提供客戶最好的服務。目前月產能4萬平方米，將擴充至15萬平方米，其不含玻纖布的金屬散熱基板，已通過韓國三星集團認證。

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允興科技所研發出的LED燈具。

【高雄訊】近年來，LED大幅做為日常生活中的光源所用，包含號誌、車用照明、指示燈及一般常見的電子產品，而LED最常見的問題，不外乎光學、電路、散熱三大領域。

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允興科技總經理廖運昌表示，所研發出的LED，以300瓦來說，發光面積僅7X7公分，其亮度比市面上標準LED高了12.5%的照明度，並可自動監控燈具溫度，當環境溫度改變時，可使燈具溫度連動受改變，燈具照度也會隨之改變。

且當燈具異常溫度達到設定溫度時，或LED燈有單組損壞時，燈具會自動斷電，保護燈具，同時還會自動通知遠端監控，所研發出的LED燈具，最大特色在於其高速散熱效果，所以讓LED效能發揮到極致及延長燈具壽命。

廖運昌指出，由於LED上下蓋均為一體成型鋁合金材質，具高強度及高散熱的特性、又耐酸鹼，且防腐烤漆能預防腐蝕及美化外觀，符合客戶造景的色彩需求，及延長外殼壽命，且低風阻氣口引導自然氣流增量進入路燈，提升散熱效果，特殊設計的水流凹槽及開口，更可及時排出滲入的水，搭配獨特設計的透視鏡及平台鏡面、有效消除強光，讓駕駛人不會產生眩光。

此外，透過遠端監測燈具的操作，可以輕易找出損壞路燈的位置，讓使用者不需投入太多管理成本，也可以讓使用者控管電源輸入燈具,，以達到完善節能消耗，像是在特定深夜，根據交通情況，可預先設定較低照亮度。

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【台北訊】專業散熱模組廠商超眾（6230），具有自製量產關鍵零組件熱導管的能力，上半年財報出爐，累計合併營收達24.59億元，稅後盈餘2. 33億元，基本每股稅後盈餘2.68元；第3季NB成長趨緩，但第4季NB大廠將有新機出貨，可望帶動超眾業績上揚，全年獲利將創下歷史新高。超眾已於日前獲證期會核准轉上市，預計9月16日轉上市掛牌。

　　超眾總經理吳惠然表示，NB代工大廠大者恆大趨勢成形，今年新增鴻海加入戰局，超眾原來與鴻海就有合作關係，今年出貨亦將順勢成長。由於散熱模組產業日趨成熟，業者開源不易，唯有從節流著手；超眾不斷提昇產品品質，強化生產效率及庫存管理，加上掌握熱導管關鍵零組件，獲利持續領先同業。

　　第2季超眾受惠於Dell新機種大量出貨，合併營收達14.29億元，較第1季成長36.09％，創下單季歷史新高，毛利率也因產能利用率提升及營收規模擴大上揚。第2季業績衝高後，第3季因歐美景氣趨緩，N B出貨將略微鈍化，但超眾認為整體市場仍將較去年成長，產業仍屬健康狀態；隨著第4季起Dell等品牌大廠新機種陸續出貨下，超眾主要客戶：廣達、仁寶、緯創、英業達、和碩、三星仍將維持成長動能。

　　看好LED照明市場，超眾積極在LED燈具散熱模組領域佈局，其中L ED路燈散熱模組在去年出貨2萬盞，業界第一，今年出貨量仍將維持去年水平。

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【台北訊】隨著散熱問題被逐漸克服，目前LED產品，不論是路燈、或室內外燈，亮度及照度都有相當的進步程度，但要運用於照明上，並非只是單純的亮就好，如何使光型、演色性、色溫更適合於人眼觀看，成為目前各家競逐的焦點，在過去LED散熱的競賽將逐漸轉為「光學」的爭奪戰。

結合光學、機構、散熱、設計、製造等方面學有專精且實務經驗豐富的人士，並致力生產最高品質的LED照明產品，國內LED廠商祥敏光電近年來致力於光學的設計整合，在室內外照明已有很大的突破，所研發的格柵燈不但照度高、光線柔和均勻，亦沒有有任何眩光、刺激的感受，適用於辦公室、醫院及商業用照明。

祥敏光電表示，公司專利設計的結構，燈具與燈桿安裝快速、簡易，方便更換LED燈光源模組、變壓器，縮短安裝時間。同時，二次光學採用高效率Lens，減少光損失的獨特設計，超高燈具效率，光效大於75（lm/W），能以最小的能源消耗產出最大的發光效率。重要的是，採用光學級燈罩設計，高透光、無眩光均勻的照明，營造舒適的照明環境。

目前祥敏的各項產品已獲得多項專利認證與肯定，並在國、內外各大合作夥伴的支持下，目前已經在中國市場、歐美市場、日本市場建立良好的基礎，並推展至企業及醫院中，頗受好評。