Sachverhalt: A. A._, geboren am 1992, leidet wie bereits seine im Jahre 1997 verstorbene Mutter am "Cornelia-de-Lange Syndrom", einem Fehlbildungssyndrom mit körperlichen und psychischen bzw. psychiatrischen Symptomen. Er lebte seit dem Kleinkindesalter in einer heilpädagogischen Grossfamilie. Die Ferien verbrachte er von Herbst 1996 bis Ende 2006/Anfang 2007 regelmässig bei seiner Grossmutter, B._, und deren Ehemann, X._, in O._. Am 21. Dezember 2006 berichtete er gegenüber einer Betreuerin der Sonderschule S._, in deren Schulheim er von 2006 bis Herbst 2007 lebte, dass er von seinem Grossvater während der Ferien in O._ am Penis berührt worden sei. Das Gespräch hielt die Betreuerin schriftlich fest. Am 16. Februar 2007 erzählte er auch dem Kinder- und Jugendpsychiater Dr. D._ von den angeblichen Berührungen. Am 3. Dezember 2007 wurde die Diplompsychologin P._ beauftragt, die Glaubhaftigkeit der Aussagen von A._ zu überprüfen. Die Exploration von A._ durch die Gutachterin erfolgte am 23. Januar 2008. Das Gutachten wurde am 28. Februar 2008 ausgefertigt. B. Mit Verfügung vom 21. Oktober 2008 wurden X._ und B._ dem Bezirksstrafgericht Saane zur Beurteilung überwiesen. Dieses sprach die Beschuldigten mit Urteil vom 24. Juni 2009 von den Vorwürfen der sexuellen Handlungen mit Kindern und der Schändung (X._), angeblich begangen in der Zeit von 1997 bis Januar 2007, sowie vom Vorwurf der Verletzung der Fürsorge- und Erziehungspflicht (B._), angeblich begangen in der Zeit vom 24. Juni 2002 bis Januar 2007 frei bzw. stellte insoweit für die Zeit vor dem 24. Juni 2002 den Eintritt der Verjährung fest. Auf Berufung der Staatsanwaltschaft hin erklärte der Strafappellationshof des Kantonsgerichts Freiburg X._ am 28. Juni 2010 der mehrfachen sexuellen Handlungen mit einem Kind sowie der mehrfachen Schändung schuldig. Es verurteilte ihn zu einer bedingt vollziehbaren Freiheitsstrafe von 12 Monaten bei einer Probezeit von drei Jahren. Den Freispruch des Bezirksstrafgerichts gegenüber B._ bestätigte es. C. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._ die Aufhebung des Urteils des Strafappellationshofs und seine Freisprechung. Eventualiter verlangt er die Rückweisung der Sache an die Vorinstanz zwecks Anordnung eines Obergutachtens und Neubeurteilung. D. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.