IP68等級とは?スマホの防水・防塵基準を解説

多くのフラッグシップスマートフォンの宣伝広告(例:Huawei P40 Pro+Samsung S20 UltraSONY Xperia 1 II)では、IP68防水を強調しているが、そもそもIP68とは何か?IP68を持つスマートフォンは本当に完全に防水なのか?

IPコードの正式名称はInternational Protection Markingであり、日本語では国際防護等級認証と呼ばれる。この認証は国際電気標準会議が発表した規格IEC 60529に基づいており、電子製品の異物や液体に対する防護等級を標準化することを目的としている。IPコードは「第一特性数字」と「第二特性数字」の2つの部分に分かれており、それぞれ異なる防護条件を示している。

最初の数字は「塵」を示す

第一特性数字は、製品が固体の侵入を防ぐことができるかどうかをテストするために使用される。数字は0から6まであり、主に人体の指の大きさから砂塵の微粒子までが製品内部に侵入できるかどうかを検査する。

第一特性数字 防護基準
X テスト未実施
0 防護なし
1 手の甲または直径50mmの異物
2 指または直径12.5mmの異物
3 直径2.5mmの異物または工具
4 直径1mmの異物または工具
5 防塵(灰塵は侵入するが、設備の動作に影響を与えない)
6 完全防塵(灰塵は侵入しない)

二つ目の数字は「水」を示す

第二特性数字は、製品が液体の侵入を防ぐことができるかどうかをテストするために使用される。数字は0から9まであり、主に人体の指の大きさから砂塵の微粒子までが製品内部に侵入できるかどうかを検査する。

第二特性数字 防護レベル 防護基準 テスト要件
0 なし
1 水滴 回転盤上で毎分1回の水滴は影響なし テスト10分間、水は毎分1mmの降雨量に相当
2 15°傾斜での水滴 15°傾斜で滴水箱を使用しても影響なし テスト2.5分間、水は毎分3mmに相当
3 水を浴びる 上方垂直線60°で水を浴びても影響なし テスト時間は毎平方メートル1分、最少5分間、水量は毎分10リットル
4 水しぶき 水がどの角度からでも設備にかかっても影響なし テスト時間は毎平方メートル1分、最少5分間
5 噴水 ノズル(6.3mm)を使用してどの方向からでも噴水しても影響なし テスト時間は毎平方メートル1分、最少3分間、距離2.5 – 3メートル
6 強力噴水 ノズル(12.5mm)を使用してどの方向からでも噴水しても影響なし テスト時間は毎平方メートル1分、最少3分間、距離2.5 – 3メートル
7 浸水(水深1メートル) 外殻底が水面下1メートル以上で、超過水量は侵入しない 外殻底が水面下1メートル以上、テスト時間30分
8 浸水(水深1メートル以上) 水面の高さは製造者が定め、超過水量は侵入しない、IPX7を超える必要がある 製造者が定める
9 強力高温噴水 近距離からの高圧、高温噴射を防ぐ。 テスト時間は4方向それぞれ30秒、水量は毎分15リットル、距離0.1m

防水のレベルは互換性がないことに注意が必要で、IPX8の防水スマートフォンはIPX5の噴水テストに耐えられることを意味しないが、標準では「IPX5/IPX8」または「IPX8/IPX9」と表現して、噴水と浸水の両方に対応する製品を示すことが許可されている。

では、Ulefoneが宣伝しているIP69Kは何か?実際にはドイツの標準化学会DIN 40050基準に基づいており、自動車の防護基準に由来し、近距離からの高圧、高温噴射を防ぐことを要求している。後にIEC 60529に追加されたIPX9基準と類似している。

IP68は本当に強いのか?

現在、大部分のフラッグシップスマートフォンはIP68を持っているが、すべてのスマートフォンの防水性能が同じであるとは限らない。IPX8の防護基準は製造者が定めるため、異なるブランドの防水性能はそれぞれ異なる。現在、香港で発売されている主流の防水スマートフォンの仕様は以下の通りである:

ブランド 機種 国際防護等級 防護説明
Apple iPhone 11 IP68 iPhone 11はIP68防護等級を取得(水深2メートルで30分間使用可能)
Apple iPhone 11 Pro / Max IP68 iPhone 11 ProおよびiPhone 11 Pro MaxはIP68防護等級を取得(水深4メートルで30分間使用可能)。
華為 P40 Pro+ IP68 HUAWEI P40 Pro+はIP68等級の防塵防水をサポート、IP68の防水条件は(1)流動清水なし、水深1.5メートル;(2)試験時間30分;(3)水温と製品の温度差が5℃を超えないこと。
Samsung Galaxy S20 Ultra IP68 IP68防水評価はテスト環境下のテスト結果に基づく:水深1.5メートルの淡水に30分間浸すことができる。ただし、ビーチやプールでの使用は推奨されない。
SONY Xperia 1 II IP65/IP68 Sonyのデバイスを優しく水道水で満たした容器に水深1.5メートルで置く。容器内に30分間置いた後、デバイスを優しく取り出し、その機能をテストする。

上の表からわかるように、各ブランドの防護等級は同じであるが、Samsung、Huawei、SONYは1.5メートルの水に浸けられているのに対し、iPhone 11 Pro / Maxは4メートルに達している。防水基準は同じでも、スマートフォンの防水性能は必ずしも同じではない。また、Xperia 1 IIだけがIP65とIP68の防水と防浸水の両方の等級を持っているため、防水等級が大きいからといって必ずしも良いわけではない。

防護等級はどのように測定されるのか?

一般的なスマートフォンのIP防護等級は、実験室でテストされ、IEC 60529文書には機械に対する厳格な基準がある。IP1XからIP4Xは、ハンドルを使用して鋼線などが製品内部に侵入できるかどうかをテストする。IP5XとIP6Xは、滑石粉機を使用してスマートフォンに塵が入るかどうかを測定する。

IPX1、IPX2は滴水テストであり、両者の違いは製品を置くプラットフォームが水平か傾斜かである。IPX3、IPX4は基本的に下方の図4の装置を使用して水を噴霧するが、製品の一部が水を受けない場合は、図5のハンドヘルドデバイスを使用して噴水作業を行う。IPX5、IPX6はノズルを使用して噴水テストを行う。IPX7とIPX8は要求に応じて水中に放り込まれ、IPX9は強力なノズルでテストされる。

スマートフォンはどのように防水を実現するのか

スマートフォンが防水を実現するためには、主に2つの方法がある。最初の方法は最も簡単なもので、スマートフォンを完全に密封することである。まず、スマートフォンの前面と背面パネルおよび中フレームの接合部分に防水接着剤を加え、充電ポートやヘッドフォンジャックに防水ゴムリングを追加する。スマートフォンの物理ボタン(音量ボタンなど)は、追加のゴムでボタンと内部回路を隔てる。また、スマートフォンのスピーカーは音を出すために通気が必要なので、小さなメッシュを利用して水滴がスピーカーに入るのを防ぐ。

最初の方法は最も簡単なもので、スマートフォンを完全に密封することである。まず、スマートフォンの前面と背面パネルおよび中フレームの接合部分に防水接着剤を加え、充電ポートやヘッドフォンジャックに防水ゴムリングを追加する。スマートフォンの物理ボタン(音量ボタンなど)は、追加のゴムでボタンと内部回路を隔てる。また、スマートフォンのスピーカーは音を出すために通気が必要なので、小さなメッシュを利用して水滴がスピーカーに入るのを防ぐ。

画面と中フレームの間に防水ゴムが追加される

背面と中フレームの間

電源ボタンの隔間

充電ポートとフレームの防水リング

小さなメッシュを利用して水滴がスピーカーに入るのを防ぐ

二つ目は防水素材を使用すること

スマートフォンを密封するだけでなく、もう一つの防水性能を向上させる方法は防水層を追加することである。最も一般的なのは、全フルオロカーボンポリマーを使用してスマートフォン内部にナノ厚のコーティングを施し、電子部品の凹凸のある表面を埋めることである。これはハスの葉のように水の表面張力を減少させ、液体が水滴状に流れ出し、部品に浸透しないようにする。例えば、小米はほとんどのスマートフォンにP2i社の防水加工を施し、IP53に相当する防水レベルを達成している。

P2iのナノコーティングを追加することで、水と回路部品の接触を効果的に減少させる

防水は海水から守ることができるのか?

スマートフォンが防水等級を持っているからといって、海水から守られているわけではない。国際防護等級認証で定義される「水」は淡水であり、スマートフォンの防水設計も淡水の侵入を防ぐことを目的としている。海水は塩分を含んでおり、スマートフォン内部の回路を急速に腐食させ、ショートを引き起こす可能性がある。軽度の場合はスマートフォンが起動しなくなり、重度の場合は過熱して煙を出すこともある。そのため、ユーザーにはスマートフォンを海水に浸けることをお勧めしない。もしスマートフォンが誤って海水に落ちた場合は、すぐに淡水で軽く洗浄し、乾燥させる必要がある。

防水は保護を意味するのか?

一般的に、スマートフォンが防水をサポートしているからといって、永遠に安心できるわけではない。実際、スマートフォンの防水には誤解があり、内部に水が入って故障した場合、スマートフォン内部には「液体侵入インジケーター」があり、一旦水が入るとインジケーターが変色する。この場合、公式にはスマートフォンの無料修理を提供しないため、ユーザーは修理費用を自己負担する必要がある。そのため、スマートフォンが衝撃を受けたり、長期間使用されたりしている場合は、「機能」を試すために防水を試すことはお勧めしない。

iPhoneの保守ポリシー

Huaweiの保守ポリシー

SONYの保守ポリシー

Samsungの保守ポリシー

スマートフォンの防水は無条件ではない

これまでの説明を踏まえ、スマートフォンがIP65、IP68、またはIP69Kなどの防水基準を持っているからといって、安心して水中に持ち込んだり、シャワーを浴びたりすることができるのか?答えはNOである。テストは特定の環境に基づいており、実際の生活環境はテスト環境とは異なるため、テスト環境を超える状況が発生すると、スマートフォンは水に触れて故障する可能性がある。

さらに、私たちの生活環境では、スマートフォンが液体に侵入した場合、それが水だけでなく、不純物を含む液体であることを証明するのが難しいため、スマートフォンが防水基準をサポートしているからといって、水中で使用できると考えないでほしい。スマートフォンの防水は、雨や水しぶきなどの状況から保護し、偶発的な水の侵入の可能性を減少させることを目的としており、スマートフォンを積極的に水中に持ち込んで使用するためのものではないことを忘れないでほしい。

Stein Yep
Stein Yep