本发明公开了一种导热交联聚酰亚胺薄膜及其制备方法，该薄膜包括以下原料：聚酰胺酸溶液，导热功能液；所述聚酰胺酸溶液的原料包括二胺、1,3,5‑三氨基苯、二酐、第一溶剂；所述导热功能液的原料包括纳米导热填料、硅烷偶联剂、第二溶剂；其中，所述第一溶剂、第二溶剂为非质子极性溶剂，所述第二溶剂与第一溶剂相同或互溶。本发明制得的导热交联聚酰亚胺薄膜在保证了一定的绝缘性能的前提下，其导热系数比市场上常规的聚酰亚胺薄膜要高2.5倍以上，同时机械性能和热稳定性都得到了一定的改善，能够满足微电子领域散热材料的使用要求。