本发明提供一种金属化改性聚酰亚胺薄膜电容器及其制备方法，所述制备方法通过引入氟原子或硅氧烷，通过减少离子键的数目而降低聚酰亚胺材料的极化率，同时改善其力学性能和热性能，再引入一定量的无机纳米材料提高聚酰亚胺复合材料在高温下的弯曲强度和弯曲模量，改性后的聚酰亚胺薄膜首先通过表面粗化、活化、还原等处理，其次用真空蒸镀法、阴极真空喷镀法或离子镀法等成膜技术形成金属化改性聚酰亚胺薄膜，利用此薄膜进行芯子的错边卷绕，然后再进行热定型、喷金、赋能、测试、焊接、灌封、固化、老化工艺制备得到具有低介电常数和高弹性模量的金属化改性聚酰亚胺薄膜电容器，其耐温范围更广、耐电压等级更高、耐纹波电流能力更大。