本发明公开一种兼具低热膨胀性、低吸湿率、高耐热及高强韧的聚酰亚胺薄膜的制备方法及聚酰亚胺薄膜和用途。该聚酰亚胺薄膜是由含氟基团和含酯链段的芳香族二胺、含酯基团的芳香族二酐、通用芳香族二酐及通用芳香族二胺通过缩聚反应形成聚酰胺酸树脂，经高温亚胺化过程得到的。所制备的聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数低于20.0ppm/K，吸湿率可低至0.4％，同时具有良好的热学和力学性能，可用于柔性封装基板用薄膜材料，从而实现柔性封装技术朝着超薄型化、布线精细化及多层化等方向迅速发展。