本发明公开了一种低介电常数聚酰亚胺杂化薄膜及应用，包括多孔纳米粒子的氟化过程，氟化多孔纳米粒子与聚酰亚胺前体溶液的杂化过程、杂化体系的成膜过程。多孔纳米粒子为二氧化硅、沸石、MCM‑41及SBA‑15分子筛中的一种或多种。多孔纳米粒子的介电常数较低，通过表面氟化处理后，可以进一步降低其介电常数损耗。将氟化多孔纳米粒子与聚酰亚胺前体溶液复合，可以使氟化多孔纳米粒子在最终聚酰亚胺薄膜中具有良好的分散性，并使得杂化薄膜的介电常数得以降低。上述低介电常数聚酰亚胺杂化薄膜具有低介电常数、低介电损耗、高机械性能及耐热性能，可以应用5G通信、高速汽车传感系统等高频高速电子电路领域。