第6章 双面印制电路板设计
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图6-12 装入原理图网络表文件
第6章 双面印制电路板设计举例
(2) 单 击 图 6-12 中 “ Netlist File” 文 本 框 右 侧 的 “Browse”（浏览）按钮，在如图6-13所示的“Select” （选择）窗口内当前设计文件包中找出并单击网络表 文件，然后单击“OK”按钮返回，即可在如图6-12所示 的网络宏列表窗内看到已装入的元件、焊盘等信息， 如图6-14所示。
第6章 双面印制电路板设计举例
对于含有多张原理图的层次电路结构原理图来说：
如果在整个设计项目（.prj）中，只用方块电路I/O 端口表示上、下层电路之间的连接关系，也就是说， 子电路中所有的I/O端口与上一层原理图中的方块电路 I/O端口一一对应，此外就再没有使用I/O端口表示同一 原 理 图 中 节 点 的 连 接 关 系 ， 则 将 “ Connectivity” 设 为 Sheet Symbol /Port Connections。
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图6-9 修改直线选项属性设置
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用同样操作方法修改另外三条边框（上边框及左右 边框）的起点和终点坐标后，即可获得一个封闭的矩 形框，如图6-10所示。
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图6Байду номын сангаас10 修改四条直线段起点和终点坐标后获得的 矩形框
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6.1.2 通过网络表装入元件封装图 Protel99依然保留通过网络表文件（）装入元件封
装图的功能，操作过程如下。
1) 装入网络文件前的准备工作 (1) 编辑好原理图并生成网络表文件（）。 (2) 执行“File”菜单下的“New…”命令，在如图1-6 所示的“新文档”选择窗口内，选择“PCB Document” （ 印 制 板 文 件 ） 类 型 ， 单 击 “ OK” 按 钮 ， 生 成 新 的 PCB文件。 (3) 在“设计文件管理器”窗口内，单击生成的 PCB文件，进入PCB编辑状态。
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如果网络标号及I/O端口在整个设计项目内有效， 即不同子电路中所有网络标号、I/O端口相同的节点均 认为电气上相连，则将“Connectivity”设为Net Labels and Port Global。
如果I/O端口在整个设计项目内有效，而网络标号 只在子电路图内有效，即在原理图编辑过程中，严格 遵守同一设计项目中不同子电路图之间只通过I/O端口 相连，不通过网络标号连接，即网络标号只表示同一 电路图内节点之间的连接关系时，则将“Connectivity” 设为Only Port Global。
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3. 执行更新 当如图6-2所示的“更新信息”列表窗内没有错误 提示时，即可单击“Execute”（执行）按钮，更新 PCB文件。 如果不检查错误，就立即单击“Execute”按钮， 则当原理图存在错误时，将给出如图6-4所示的提示信 息。
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2) 重新设置绘图区原点 单击“放置”工具栏内的“设置原点”工具（或执 行“Edit”菜单下的“Origin\Set”命令），将光标移到绘 图区内适当位置，并单击鼠标左键，设置绘图区原点。 3) 在禁止布线层内设置 (1) 单击PCB编辑区下边框上“Keep Out”按钮，切换 到禁止布线层。 (2) 利用“放置”工具栏内的“导线”、“圆弧”绘 制出一个封闭图形，作为布线区，如图6-11所示。具 体操作过程前面已介绍过，这里不再重复。
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(2) 通过“网络表”文件生成印制板文件。
在原理图编辑状态下，执行“Design”菜单下的 “Create Netlist…”命令，生成含有原理图元件电气连 接关系信息的网络表文件（），然后将网络文件装入 PCB文件中。这是Protel98及更低版本环境下，原理图 文件与印制板文件之间连接的纽带，Protel99依然保留 这一功能。
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(1) 通过“更新”方式生成PCB文件。 在Protel99原理图编辑状态下，执行“Design”菜单 下的“Update PCB…”（更新PCB）命令，生成或更新 PCB文件，并把原理图中的元件封装图及电气连接关 系数据传送到PCB文件中，原因是Protel99原理图文件 （.sch）与印制板文件（.pcb）具有动态同步更新功能。
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图6-5 通过“更新”命令自动生成的 PCB文件
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图6-6 选择需要更新的PCB 文件
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如果在图6-2中没有错误，则更新后，原理图文件 中的元件封装图将呈现在PCB文件编辑区内，如图6-7 所示。可见，在Protel99中并不一定需要网络表文件。
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图6-11 布线区
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4) 装入网络表 在禁止布线层内设置了电路板布线区边框后，即可 通过如下步骤装入网络表文件： (1) 执行“Design”菜单下的“Netlist…”命令，在如 图6-12所示的窗口内装入原理图网络表文件。
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图6-4 原理图存在缺陷不能更新时的 提示
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执行“Design”菜单下的“Update PCB…”命令后， 如果原理图所在文件夹下没有PCB文件，则将自动产生 一个新的PCB文件（文件名与原理图文件相同），如图 6-5所示；如果当前文件夹下已存在一个PCB文件，将更 新该PCB文件，使原理图内元件电气连接关系、封装形 式 等 与 PCB 文 件 一 致 （ 更 新 后 不 改 变 未 修 改 部 分 的 连 线）；如果原理图所在文件夹下已存在两个或两个以上 的PCB文件时，将给出如图6-6所示的提示信息，要求操 作者选择并确认更新的PCB文件。因此，在Protel99中， 通过“更新”操作，使原理图文件（.sch）与印制板文 件（.pcb）保持一致。
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(2) “Components”（元件）选择。 当“Update component Footprint”选项处于选中状态 时，将更新PCB图中元件封装；当“Delete components” 选项处于选中状态时，将删除原理图中没有连接的孤 立元件。 (3) 根据需要选中“Generate PCB rules according to schematic layer”选项及其下面的选项。
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6.1.1 通过“更新”方式生成PCB文件 在编辑印制板前，必须先编辑好原理图文件。有
关原理图文件的编辑方法，在第2、3章已介绍过，这 里不再重复。
1. 通过“更新”方式生成PCB文件 在 原 理 图 编 辑 状 态 ， 执 行 “ Design” 菜 单 下 的 “Update PCB…”命令，生成相应的PCB文件。首次执 行更新PCB命令时，将给出如图6-1所示的提示信息。
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图6-7 自动装入了元件封装图
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4. 在禁止布线层内设置布线区 根据印制板形状及大小，在禁止布线层（Keep Out Layer）内，用“导线”、“圆弧”等工具画出一个封 闭的图形，作为印制电路板布线区。在设置布线区时， 尺寸可以适当大一些，以方便手工调整元件布局操作， 待完成元件布局后，再根据印制板标准尺寸系列、印 制板安装位置，确定布线区的最终形状和尺寸。
如果网络表文件不在当前设计文件包内，可单击 “Add…”按钮，从其他设计文件包内或目录下找出体 现原理图元件电气连接关系的网络表文件。
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图6-13 选择装入网络表文件窗口
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图6-1 首次执行更新PCB命令弹出的设
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各选项设置依据如下： (1) 选择“I/O端口、网络标号”连接范围。 根据原理图结构，单击“Connectivity”（连接）下拉 按钮，选择I/O端口、网络标号的连接方式：
对于单张电原理图来说，可以选择“Sheet Symbol /Port Connections”、“Net Labels and Port Global”或 “Only Port Global”方式中的任一种。
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2. 预览更新情况 单击“Change”标签（或单击“Preview Change”按 钮），观察更新后的改变情况，如图6-2所示。
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图6-2 更新信息
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如果原理图中存在缺陷，则图6-2中的错误列表窗 口内将给出错误原因，同时更新列表窗下将提示错误 总数，并增加“Warning”（警告）标签，如图6-3所示。
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单击“放置”工具栏中的“导线”工具。 在禁止布线层内，通过“移动、单击左键固定起 点→移动、单击左键固定终点→单击右键结束”的操 作方式，在元件封装图附件分别画出四条直线段，如 图6-8所示。
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图6-8 画出四条直线
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6.1 原理图到印制板 6.2 设置工作层 6.3 元件布局操作 6.4 布线及布线规则 6.5 信号完整性分析 6.6 打 印 输 出
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6.1 原理图到印制板
印制板编辑、设计是电子设计自动化（EDA）最后 的也是最关键的环节，换句话说，原理图编辑是印制板 编辑、设计的前提和基础。对于同一电路系统来说，原 理图中元器件电气连接与印制板中元器件连接关系应完 全相同，只是原理图中的元件用“电气图形符号”表示， 而印制板中的元件用“封装图”描述，可见原理图中已 包含了元件的电气连接关系，完成了原理图编辑后，在 Protel99中，可通过如下方法之一将原理图中元件的电气 连接关系转化为印制板中元件的连接关系，无须在印制 板中逐一输入元件的封装图。
在绘制这四条边框线时，可以暂时不必关心其准 确位置和长度，甚至不关心这四条线段是否构成一个 封闭的矩形框。
单击“放置”工具栏内的“设置原点”工具（或执 行“Edit”菜单下的“Origin\Set”命令），将光标移到绘 图区内适当位置，并单击鼠标左键，设置绘图区原点。
将鼠标移到直线上，双击左键，进入“导线”选 项属性设置窗，修改直线段的起点和终点坐标，如图 6-9所示，然后单击“OK”按钮。
这时必须认真分析错误列表窗口内的提示信息， 找出出错原因，并按下“Cancel”按钮，放弃更新，返 回原理图编辑状态，更正后再执行更新操作，直到更 新信息列表窗内没有报告出错为止。
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图6-3 原理图不正确时的更新信 息
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常见的出错信息、原因以及处理方式如下： Component not found（没有元件发现），原因是原 理图中指定的元件封装形式在封装图形库文件(.lib)中没 有找到。 Node not found（没有发现焊盘），原因可能是元 件电气图形符号引脚编号与元件封装图引脚编号不一致。 Footprint XX not found in Library（元件封装图形库 中没有XX封装形式），原因是元件封装图形库文件列 表中没有对应元件的封装图.
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在禁止布线层内绘制印制电路板布线区边框的操 作过程如下：
(1) 单击印制板编辑区下边框的“Keep Out”按钮， 切换到禁止布线层。
(2) 在禁止布线层内绘制布线区边框时，单击“导 线”工具后，原则上即可不断重复“单击→移动”的 操作方式画出一个封闭多边形框。
但由于电路边框直线段较长，为了便于观察，往 往缩小了很多倍来显示，精确定位困难，因此在禁止 布线层内绘制电路板边框时，可采用如下步骤进行：
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(2) 单 击 图 6-12 中 “ Netlist File” 文 本 框 右 侧 的 “Browse”（浏览）按钮，在如图6-13所示的“Select” （选择）窗口内当前设计文件包中找出并单击网络表 文件，然后单击“OK”按钮返回，即可在如图6-12所示 的网络宏列表窗内看到已装入的元件、焊盘等信息， 如图6-14所示。
第6章 双面印制电路板设计举例
对于含有多张原理图的层次电路结构原理图来说：
如果在整个设计项目（.prj）中，只用方块电路I/O 端口表示上、下层电路之间的连接关系，也就是说， 子电路中所有的I/O端口与上一层原理图中的方块电路 I/O端口一一对应，此外就再没有使用I/O端口表示同一 原 理 图 中 节 点 的 连 接 关 系 ， 则 将 “ Connectivity” 设 为 Sheet Symbol /Port Connections。
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图6-9 修改直线选项属性设置
第6章 双面印制电路板设计举例
用同样操作方法修改另外三条边框（上边框及左右 边框）的起点和终点坐标后，即可获得一个封闭的矩 形框，如图6-10所示。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6Байду номын сангаас10 修改四条直线段起点和终点坐标后获得的 矩形框
第6章 双面印制电路板设计举例
6.1.2 通过网络表装入元件封装图 Protel99依然保留通过网络表文件（）装入元件封
装图的功能，操作过程如下。
1) 装入网络文件前的准备工作 (1) 编辑好原理图并生成网络表文件（）。 (2) 执行“File”菜单下的“New…”命令，在如图1-6 所示的“新文档”选择窗口内，选择“PCB Document” （ 印 制 板 文 件 ） 类 型 ， 单 击 “ OK” 按 钮 ， 生 成 新 的 PCB文件。 (3) 在“设计文件管理器”窗口内，单击生成的 PCB文件，进入PCB编辑状态。
第6章 双面印制电路板设计举例
如果网络标号及I/O端口在整个设计项目内有效， 即不同子电路中所有网络标号、I/O端口相同的节点均 认为电气上相连，则将“Connectivity”设为Net Labels and Port Global。
如果I/O端口在整个设计项目内有效，而网络标号 只在子电路图内有效，即在原理图编辑过程中，严格 遵守同一设计项目中不同子电路图之间只通过I/O端口 相连，不通过网络标号连接，即网络标号只表示同一 电路图内节点之间的连接关系时，则将“Connectivity” 设为Only Port Global。
第6章 双面印制电路板设计举例
3. 执行更新 当如图6-2所示的“更新信息”列表窗内没有错误 提示时，即可单击“Execute”（执行）按钮，更新 PCB文件。 如果不检查错误，就立即单击“Execute”按钮， 则当原理图存在错误时，将给出如图6-4所示的提示信 息。
第6章 双面印制电路板设计举例
第6章 双面印制电路板设计举例
2) 重新设置绘图区原点 单击“放置”工具栏内的“设置原点”工具（或执 行“Edit”菜单下的“Origin\Set”命令），将光标移到绘 图区内适当位置，并单击鼠标左键，设置绘图区原点。 3) 在禁止布线层内设置 (1) 单击PCB编辑区下边框上“Keep Out”按钮，切换 到禁止布线层。 (2) 利用“放置”工具栏内的“导线”、“圆弧”绘 制出一个封闭图形，作为布线区，如图6-11所示。具 体操作过程前面已介绍过，这里不再重复。
第6章 双面印制电路板设计举例
(2) 通过“网络表”文件生成印制板文件。
在原理图编辑状态下，执行“Design”菜单下的 “Create Netlist…”命令，生成含有原理图元件电气连 接关系信息的网络表文件（），然后将网络文件装入 PCB文件中。这是Protel98及更低版本环境下，原理图 文件与印制板文件之间连接的纽带，Protel99依然保留 这一功能。
第6章 双面印制电路板设计举例
(1) 通过“更新”方式生成PCB文件。 在Protel99原理图编辑状态下，执行“Design”菜单 下的“Update PCB…”（更新PCB）命令，生成或更新 PCB文件，并把原理图中的元件封装图及电气连接关 系数据传送到PCB文件中，原因是Protel99原理图文件 （.sch）与印制板文件（.pcb）具有动态同步更新功能。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-5 通过“更新”命令自动生成的 PCB文件
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-6 选择需要更新的PCB 文件
第6章 双面印制电路板设计举例
如果在图6-2中没有错误，则更新后，原理图文件 中的元件封装图将呈现在PCB文件编辑区内，如图6-7 所示。可见，在Protel99中并不一定需要网络表文件。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-11 布线区
第6章 双面印制电路板设计举例
4) 装入网络表 在禁止布线层内设置了电路板布线区边框后，即可 通过如下步骤装入网络表文件： (1) 执行“Design”菜单下的“Netlist…”命令，在如 图6-12所示的窗口内装入原理图网络表文件。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-4 原理图存在缺陷不能更新时的 提示
第6章 双面印制电路板设计举例
执行“Design”菜单下的“Update PCB…”命令后， 如果原理图所在文件夹下没有PCB文件，则将自动产生 一个新的PCB文件（文件名与原理图文件相同），如图 6-5所示；如果当前文件夹下已存在一个PCB文件，将更 新该PCB文件，使原理图内元件电气连接关系、封装形 式 等 与 PCB 文 件 一 致 （ 更 新 后 不 改 变 未 修 改 部 分 的 连 线）；如果原理图所在文件夹下已存在两个或两个以上 的PCB文件时，将给出如图6-6所示的提示信息，要求操 作者选择并确认更新的PCB文件。因此，在Protel99中， 通过“更新”操作，使原理图文件（.sch）与印制板文 件（.pcb）保持一致。
第6章 双面印制电路板设计举例
(2) “Components”（元件）选择。 当“Update component Footprint”选项处于选中状态 时，将更新PCB图中元件封装；当“Delete components” 选项处于选中状态时，将删除原理图中没有连接的孤 立元件。 (3) 根据需要选中“Generate PCB rules according to schematic layer”选项及其下面的选项。
第6章 双面印制电路板设计举例
6.1.1 通过“更新”方式生成PCB文件 在编辑印制板前，必须先编辑好原理图文件。有
关原理图文件的编辑方法，在第2、3章已介绍过，这 里不再重复。
1. 通过“更新”方式生成PCB文件 在 原 理 图 编 辑 状 态 ， 执 行 “ Design” 菜 单 下 的 “Update PCB…”命令，生成相应的PCB文件。首次执 行更新PCB命令时，将给出如图6-1所示的提示信息。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-7 自动装入了元件封装图
第6章 双面印制电路板设计举例
4. 在禁止布线层内设置布线区 根据印制板形状及大小，在禁止布线层（Keep Out Layer）内，用“导线”、“圆弧”等工具画出一个封 闭的图形，作为印制电路板布线区。在设置布线区时， 尺寸可以适当大一些，以方便手工调整元件布局操作， 待完成元件布局后，再根据印制板标准尺寸系列、印 制板安装位置，确定布线区的最终形状和尺寸。
如果网络表文件不在当前设计文件包内，可单击 “Add…”按钮，从其他设计文件包内或目录下找出体 现原理图元件电气连接关系的网络表文件。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-13 选择装入网络表文件窗口
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-1 首次执行更新PCB命令弹出的设
第6章 双面印制电路板设计举例
各选项设置依据如下： (1) 选择“I/O端口、网络标号”连接范围。 根据原理图结构，单击“Connectivity”（连接）下拉 按钮，选择I/O端口、网络标号的连接方式：
对于单张电原理图来说，可以选择“Sheet Symbol /Port Connections”、“Net Labels and Port Global”或 “Only Port Global”方式中的任一种。
第6章 双面印制电路板设计举例
2. 预览更新情况 单击“Change”标签（或单击“Preview Change”按 钮），观察更新后的改变情况，如图6-2所示。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-2 更新信息
第6章 双面印制电路板设计举例
如果原理图中存在缺陷，则图6-2中的错误列表窗 口内将给出错误原因，同时更新列表窗下将提示错误 总数，并增加“Warning”（警告）标签，如图6-3所示。
第6章 双面印制电路板设计举例
单击“放置”工具栏中的“导线”工具。 在禁止布线层内，通过“移动、单击左键固定起 点→移动、单击左键固定终点→单击右键结束”的操 作方式，在元件封装图附件分别画出四条直线段，如 图6-8所示。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-8 画出四条直线
第6章 双面印制电路板设计举例
第6章 双面印制电路板设计举例
第6章 双面印制电路板设计举例
6.1 原理图到印制板 6.2 设置工作层 6.3 元件布局操作 6.4 布线及布线规则 6.5 信号完整性分析 6.6 打 印 输 出
第6章 双面印制电路板设计举例
6.1 原理图到印制板
印制板编辑、设计是电子设计自动化（EDA）最后 的也是最关键的环节，换句话说，原理图编辑是印制板 编辑、设计的前提和基础。对于同一电路系统来说，原 理图中元器件电气连接与印制板中元器件连接关系应完 全相同，只是原理图中的元件用“电气图形符号”表示， 而印制板中的元件用“封装图”描述，可见原理图中已 包含了元件的电气连接关系，完成了原理图编辑后，在 Protel99中，可通过如下方法之一将原理图中元件的电气 连接关系转化为印制板中元件的连接关系，无须在印制 板中逐一输入元件的封装图。
在绘制这四条边框线时，可以暂时不必关心其准 确位置和长度，甚至不关心这四条线段是否构成一个 封闭的矩形框。
单击“放置”工具栏内的“设置原点”工具（或执 行“Edit”菜单下的“Origin\Set”命令），将光标移到绘 图区内适当位置，并单击鼠标左键，设置绘图区原点。
将鼠标移到直线上，双击左键，进入“导线”选 项属性设置窗，修改直线段的起点和终点坐标，如图 6-9所示，然后单击“OK”按钮。
这时必须认真分析错误列表窗口内的提示信息， 找出出错原因，并按下“Cancel”按钮，放弃更新，返 回原理图编辑状态，更正后再执行更新操作，直到更 新信息列表窗内没有报告出错为止。
第6章 双面印制电路板设计举例
图6-3 原理图不正确时的更新信 息
第6章 双面印制电路板设计举例
常见的出错信息、原因以及处理方式如下： Component not found（没有元件发现），原因是原 理图中指定的元件封装形式在封装图形库文件(.lib)中没 有找到。 Node not found（没有发现焊盘），原因可能是元 件电气图形符号引脚编号与元件封装图引脚编号不一致。 Footprint XX not found in Library（元件封装图形库 中没有XX封装形式），原因是元件封装图形库文件列 表中没有对应元件的封装图.
第6章 双面印制电路板设计举例
在禁止布线层内绘制印制电路板布线区边框的操 作过程如下：
(1) 单击印制板编辑区下边框的“Keep Out”按钮， 切换到禁止布线层。
(2) 在禁止布线层内绘制布线区边框时，单击“导 线”工具后，原则上即可不断重复“单击→移动”的 操作方式画出一个封闭多边形框。
但由于电路边框直线段较长，为了便于观察，往 往缩小了很多倍来显示，精确定位困难，因此在禁止 布线层内绘制电路板边框时，可采用如下步骤进行：