本发明公开一种聚二甲基硅氧烷与二氧化硅微球复合厚膜及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：（1）将SiO2微球加入到溶剂中，得到SiO2微球悬浮液；（2）在所得SiO2微球悬浮液中加入聚二甲基硅氧烷，得到PDMS‑SiO2微球复合液；（3）在所得PDMS‑SiO2微球复合液中加入固化剂，得到流延所需复合液；（4）将流延所需复合液在衬底上流延，得到湿膜；（5）将湿膜逐级加热，得到聚二甲基硅氧烷与二氧化硅微球复合厚膜；其中，逐级加热的加热程序为：第一阶段的温度为30～45℃，时间为10～60 min；第二阶段的温度为50～80℃，时间为1～3 h。