Можно ли паять бессвинцовые атмеловские чипы (ATMega8-16AU например) обычным свинцовым припоем, Sn60Pb40, он же ПОС60? Какова должна быть в таком случае оптимальная температура жала паяльника?

Если они не в BGA корпусе , то можно.
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/publ/_ineltek/pb-free/2.htm
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/publ/_compel/pb-free.htm

Можно, я паял и нормально получалось. Я заливал канифолью, разведенной в спирте, и прекрасно паялось.

BGA тоже можно, сразу слизните бессвинцовые шары и сделайте реболлинг на свинцовые.

А если так припаять, какие будут последствия?

Есть "переходная" паяльная паста для пайки свинцовых и безсвинцовых компонентов.

При правильно подобраном профиле и пасте проблем не будет.

В октябре на Чипэкспо мы будем показывать бюджетные ИК станции, роботы для нанесения пасты и оснастку для реболлинга. Можно будет поговорить и подобрать самый бюджетный вариант под требуюмую производительность и качество. Вариант последующего контроля на рентгене я отвергаю, надо делать сразу хорошо.

"Осенний марафон": обойти всю Чипэкспо и на каждом стенде спросить "Это не вы на "электрониксе" в ветке про пайку бессвинцовых компонентов свинцовым припоем засветились?"

Достаточно сначала посмотреть профиль

А если серьезно, то действительно стоило бы написать название фирмы (ОАО Техно) в посте.