市面上的电子产品为了差异化,有越来越多的产品强调其具有防水功能,比如说Sony当初强调其【Xperia Z3】的防尘防水等级达到 IP68 最高等级,现在【iPhone7】及【iPhone 7 Plus】推出也说其可以达到了 IP67 的防尘防水等级,不过Apple说防水不在保固范围内就是了,究竟这 IP 防尘防水等级是什么意思呢?IP 后面的数字又代表什么?
【IP代码】其实是【Ingress Protection Rating(异物防护等级)】的简称,而它实际上是一种防尘及防水等级标准的称唿,它被规范在EN60529/IEC529标准当中,它为机械和电子设备能提供了针对固态异物侵入(包括身体部位,如手指,灰尘,砂砾等),以及液态渗入等物体意外接触产品时,产品所能提供何等程度的防护能力,订立了一套标准,这套标准最早得到了多数欧洲国家的认可,之后也得到大部分电子产品的採用。
【IP编码】【IP code】代表着产品的防尘防水能力等级
【IP编码】大多以IP后面跟随的两个数字代码来表示其防尘及防水等级能力:
-
第一个数字:表示产品可以防止固态异物侵袭的能力。通常表示产品可以用外壳来保护内部组件(比如电子与机械零件免受微尘侵入的能力)和防御外部物体进入其内部的能力。也就是防尘能力。
-
第二个数字:表示产品外壳可以抵御液体(通常指「水」)渗透的能力。也就是防水能力。
所以当你看到厂商或手机商宣称其产品具有【IP??】时,就代表着其产品具有的防尘及防水等级能力,而这两个数字所代表的意义大致如下列表格所描述(后面会在详述测试的方法):
IP防尘防水等级(Ingress Protection) | ||||
防尘等级 | 防水等级 | |||
0 | 无防护 | 0 | 无防护 | |
1 | 可阻挡大于 50mm 直径之物体 | 1 | 可阻挡垂直落下的水花 | |
2 | 可阻挡大于 12.5mm 直径之物体 | 2 | 可阻挡垂直15°角喷洒的水花 | |
3 | 可阻挡大于 2.5mm 直径之物体 | 3 | 可阻挡垂直60°角喷洒的水花 | |
4 | 可阻挡大于 1.0mm 直径之物体 | 4 | 可阻挡所有角度喷洒的水花、防泼水 | |
5 | 可防止大部分灰尘 | 5 | 可阻挡低压水柱喷射 | |
6 | 可完全阻隔灰尘 | 6 | 可阻挡高压水柱喷射 | |
7 | 可短时间放置于1米深的水中 | |||
8 | 可长时间放置于1米深的水中 |
不过,188金宝搏苹果下载 得提醒您注意,商家既然敢宣称其产品具有何种IP等级,大多表示其产品真的有经过测试过,但测试是一回事,实际用起来可能又是另一回事了。
一般厂商会去测试做产品一定是没有经过摔落(drop impact)的产品才会拿去做测试,因为工程师也怕找自己麻烦,而且人家测试的也一定是全新的样机,意思就是说,如果你的产品自己已经做过摔落测试(自己不小心摔到了地上的意思啦!),那你的机体结构很有可能已经被改变,也极有可能已经出现缝隙,而变得容易进水,或是你的产品已经使用了一段时间,某些材质极有可能已经发生了质变(比如说橡胶随着时间会硬化)而不能再起到原先的防水防尘功能,当你真的拿这样的产品去潜水或沙漠中,就可能会有进水及进沙子的风险。
还有,大部分的产品应该都会禁止使用某些清洁剂清洗,因为清洁剂(比如酒精、肥皂水)经常会裂化防水或防尘材料,有些可能会硬化橡胶,或是让塑胶产生龟裂,或是破坏电路板上三防漆(conformal coating)的涂层。
另外,这些产品的防水测试所使用的都都纯水,顶多是自来水,如果把产品拿去浸泡在海水中,会因为海水中的盐分与各种矿物质而裂化产品的材质,造成防水功能丧失的问题。
所以,当你想拿着这些号称可以防水的产品前往戏水前,真的建议还是要详阅商家的使用说明书,检查看看那些情况下使用是不在保固范围内的,或是不被允许使用的,这样才不会在日后手机进水维修时发生纠纷。
IP编码的防尘防水等级测试方法说明
下面表列为【IP编码】在工程师眼里所代表的实际防尘及防水能力的详细说明。
首先在【IP编码】后面跟着第一个数字为固态异物防护,也代表防尘等级。 表格中从0~6等级依序往上递升。
等级 | 物体大小 | 有效作用于 | 细节 |
---|---|---|---|
0 | – | 无法保护接触与外物入侵。 | |
1 | >50毫米 | 任何物品的大型表面,比如手背,但无法防御身体部位的有意接触。 | 直径50mm不附手柄或挡板之钢球不得进入,且保持有适当空间距离。 |
2 | >12.5毫米 | 手指或相似物体。 | 直径12.5mm不附手柄或挡板之钢球不得进入,且保持有适当空间距离。 |
3 | >2.5毫米 | 工具、粗电线等。 | 直径2.5mm之测试线不得进入,且保持有适当空间距离。 |
4 | >1毫米 | 大多数电线与螺丝等。 | 直径1mm之测试线不得进入,且保持有适当空间距离。 |
5 | 防尘 | 并不完全防御灰尘进入,但必须有足够的数量才能对设备的正常运作造成影响,并且完全防止接触。 | 将测试样品放入粉尘室,试验持续8小时。 |
6 | 完全防尘 | 灰尘无法进入,完全防止接触。 | 在最大2Kpa(20mbar)之减压下,将样品置入粉尘室测试8小时。 |
接着是【IP编码】后面的第二个编码,表示液体渗透防护,也代表防水等级。表格中从0~8等级依序往上递升。
等级 | 防护于 | 测试目标 | 细节 |
---|---|---|---|
0 | 无防护 | – | – |
1 | 滴水 | 垂直水滴应无负面效果。 | 测试时间:10分钟。 水量等于每分钟1mm雨量。 |
2 | 倾斜15°滴水 | 待测样品外壳分别倾斜四个方向15°角,水滴分别滴落2.5分钟。垂直水滴应无负面效果。 | 测试时间:共10分钟。 水量等于每分钟3mm雨量。 |
3 | 喷雾 | 以60°摇摆臂喷洒水雾落在设备上应无负面效果。 | 测试时间:5分钟。 水量: 0.7L每分钟 水压: 80–100kPa |
4 | 泼溅 | 以360°摇摆臂喷洒水泼溅到设备上应无负面效果。 | 测试时间:5分钟。 水量: 10L每分钟 水压: 80–100kPa |
5 | 低压水柱 | 从喷嘴直径6.3mm射出之水柱于任意角度喷射到设备外壳上应无负面效果。 | 测试时间:至少3分钟。 水量: 12.5L每分钟 水压: 30kPa,距离为3M |
6 | 高压水柱 | 从强力喷嘴直径12.5mm射出的水柱从任意角度喷射到设备外壳上应无负面效果。 | 测试时间:至少3分钟。 水量: 100L每分钟 水压: 100kPa,距离为3M |
7 | 浸入水中最多1米(M) | 设备外壳在明确的条件,包括水压和时间下,浸入水中(最多浸入1M)时将不会因浸水而导致设备损坏。 | 测试时间:30分钟。 浸入深度从设备底部至多为1M,从设备顶部至少为15cm。 |
8 | 浸入水中超过1米(M) | 设备可在制造商指定的条件下适合于长时间浸入水中。通常表示该设备为密封。然而在某些设备上,也可指水可以进入但不会造成负面效果。 | 测试时间:60分钟。 浸入深度从设备底部至多为1M,从设备顶部至少为15cm。 |
那目前市面上的防尘防水手机又是如何制作出来的呢?
目前大部分号称可以防尘防水的智慧型手机比起早期有实体按键的功能手机其实可以更为容易防水,因为其萤幕已经更改为一体成形的触控萤幕,而且几乎取消了所有的实体按键,也就是有缝隙的地方已经大大的减少了,所以只要把剩下所有可能对外出现缝隙的地方再利用橡胶软垫之类的弹性防水材料密封就可以做到防止灰尘及液体侵入机体内部的目的了。
至于电源按钮、音量按键等这些需要活动的零件部份,可以设计薄膜橡胶放置于按键的后方就可以起到防尘及防水的目的。
而最麻烦的USB接口与耳机孔则是要求消费者及使用者必须使用橡胶软塞之类的物品自行安装来阻隔灰尘及水的侵入,而这些要使用者自己安装的软塞也是目前最容易出问题的地方,因为有些使用者可能没有把软塞安装到定位就拿去玩水,以至于纠纷层出不穷。所以 iPhone7 取消耳机孔其实对于防尘防水是有帮助的。不过更绝的是,Apple直接说了 iPhone7 的保固范围不包含「防水」这一项。
除了使用机壳来防堵灰尘及水进入机壳的第一层防护外,大部分强调具有防尘防水的产品应该都会于其产品内部的电路板上再喷涂一层所谓的【三防漆(conformal coating)】作为第二道的防护,用来防止一旦不小心有少量的灰尘或是水进入到机壳内部时,电路板上的零件也不会因为这些少量的入侵物而发生电子开短路的功能失效问题。
而所谓【三防漆】指的其实是其可以防潮、防污、防尘、防化学污染的能力,想更进一步了解三防漆可以参考【防潮绝缘抗腐蚀漆、电路板表面被覆/涂布(Conformal coating)三防漆】一文。
建议延伸阅读:
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另外,有些设计也会使用胶水(Glue)或是环氧树脂(Epoxy)的制程来达到防尘及防水的目的,只是这两种制程一般来说都是不可逆的制程,对于制造端来说,不可逆意味着不能修復或修復困难,也就是会增加生产的成本。
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188金宝搏苹果下载 前辈:
您好!
有个问题想请教一下。
我们公司的产品客户要求是IPX2, 测试也是过的。
现在有个问题,由于这个产品是使用于餐厅,放在每张餐桌上面供消费者玩游戏、结账之用。因爲近期COVID-19比较厉害,餐厅服务员会在每桌客人用餐之后、下一桌客人用餐之前使用酒精或者消毒水之类的消毒剂对这个产品进行全面的消毒处理(没有亲眼看到如何消毒,但可以想象在美国,他们应该是直接喷洒或者使用很湿的佈或者纸巾来擦拭),虽然我们之前有提供给客户Instruction,告知如何消毒产品,并特别注明不能有液体流入到产品的所有缝隙里面,但是在COVID-19如此肆虐的时期,这个告诫早就被抛到九霄云外了。可怜了我们的产品,就这样不得不经受着一遍又一遍的考验……所以,现在产品在大批量的退回,主要原因是进水(消毒剂)导致的内部綫路问题,造成touch无动作,或者其它功能不良(而且是经过大概半年之后就会有内部进液导致的腐蚀发生,造成功能不良)。
现在客人投诉我们的产品问题,并要求我们赔偿。
我的问题是,类似这样的时候,我们要如何解读IPXX的测试标准及方法呢?以IPX2爲例:
1.实验室在进行认证测试的时候,要测试几次?是一次还是要多次?
2.实验室测试完后是立即测试功能还是要等一段时间来测试功能?若是等一段时间,一般要等多久呢?一个月?三个月还是半年呢?
3.实验室在做完实验后,若是产品功能OK,还需要拆开产品来确认其内部是否有进液、有可能在未来一段时间内造成产品的问题吗?
4.IPX2级别的产品,或者是其它级别的产品,碰到这样的use case(每天多次使用消毒水对产品进行消毒处理),对于产品本身来説是否合理呢?
期待您的回復!
David
Reply
david,
我并非专业的实验室或认证人员,建议你实际接洽实验室认证人员以得到你想要的正确答案。所以,以下回答仅供参考。
1.实验室一般是依据 EN60529/IEC529规范来执行的,上面会规定测试的条件与测试时间,没记错的话IPX2的测试时间为10分钟,但是没有定义实验后何时做测试。
2.一般都是在实验后就做测试,也有依据客户需要定义隔天测试的,至于你说的三个月或半年后才测试就没听说过了。
3.依据规范必须检视产品有无进水,所以通常会打开检视。实验室不会对你的产品做评论,因为只有你们最懂自己的产品,实验室会检查有无进水,如果有进水,则纪录水渍残留于何处,规范中只要求不可以造成产品功能不良,但是在电源处则不可以有积水,详细要查看文件。
4.你这个问题已经超出IPX2的范围了,就类似为何要在电梯的按钮上贴保护膜类似,但是产品想要卖得出去就得符合客户的实际需求,拘泥在IPX2的规范只会让你的客人不爽,要做生意就要想办法解决客户的问题,使用不符合IPX2规范只能帮你挡一阵子。
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想请教188金宝搏苹果下载 一个问题
公司产品规格定义IPX2
验证时仅在产品防水线周围有几滴水痕流过
但未渗入版端及PCBA
请问该判定为PASS还是FAIL呢?
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Boffi,
建议你跟验证单位讨论这个问题。
个人以为这已经是在Margin范围了,验证的时候会出现这种状况,实际生产应该会更糟。
当然,如果你在意能不能通过认证,应该可以用不影响功能争取通过。
不过,还得看实际状况而定。
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谢谢你的回覆
其实后来看到实际测试的照片,两台样品都仅在防水线旁的肋条上各有1、2滴水滴,DQA同仁坚持test fail,但其实查过法规IPX2并未详细说明内部进水判定标准,且SGS判定也是未接触版端并不影响功能爲可接受,对于判定似乎过于严苛(坚持IPX2不能有任何水滴水痕);目前是要求机构再组样品重覆确认,但因认知差异似乎很难协调⋯⋯
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请问板上大大
当产品在测试IPXX,非手机.平板.电脑类.是否测试产品都是开机测试或通电测试。
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Robin,
一般都是开机测试,如果没有萤幕的要开启功能。
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上週再爆料公社看到一篇讨论
有人拿新买的i7去泡水
看看是否符合IP67规范
泡水后发现内部进水致电客服得到…….
IP67是防泼水规范并非拿去泡水 XD
听到这说法非常傻眼
如188金宝搏苹果下载 文末提到的 “Apple直接说了 iPhone7 的保固范围不包含「防水」这一项。”
那该公司已经构成广告不实或诈欺了吧!!!
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IEC 60529-2013版,防水已增加IPX9(强力水柱)的等级啰~
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JK,
谢谢您的提醒。
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