Lo hai collegato contemporaneamente a un connettore dock? So che nella mia esperienza con un iPhone 4 si riscalda quando lo schermo è acceso durante la ricarica. Tuttavia, questo era in un periodo di un'ora o due. 15 minuti non dovrebbero causare il surriscaldamento del telefono in questo modo, nemmeno su Skype. Suggerisco di portarlo in un negozio di Apple come @glenstorey ha detto.
Spiega il processo che hai seguito con l'impiegato Apple. Appunta due appuntamenti uno accanto all'altro in modo da avere tempo per il telefono di scaldarsi per dimostrare che c'è qualcosa di sbagliato. Oh! E fai un backup con iTunes sul tuo computer prima di andare al negozio Apple nel caso in cui sostituiscano completamente il telefono gratuitamente.